La replicación del ADN ocurre en la síntesis o en la fase S del ciclo celular.

Las Fases del Ciclo Celular

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• G1 y G2 son denominadas como "huecos", por la palabra en inglés "gaps". Esto se refiere al hecho de que nada demasiado obvio ocurre en el núcleo de la célula en estas etápas. Sin embargo, las células están muy activas realmente, ya que están creciendo y se están preparando para la división. Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Reece, J. B. (2017). Campbell Biology (11th ed.). Pearson.

• S se refiere a la síntesis. Esta es la fase en la que el ADN es copiado o replicado. Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Reece, J. B. (2017). Campbell Biology (11th ed.). Pearson.

• M se refiere a la mitosis. En esta fase del ciclo celular la célula realmente se divide y forma dos células hijas. Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Reece, J. B. (2017). Campbell Biology (11th ed.). Pearson.

El Ciclo Celular: Replicación del ADN

La replicación del ADN ocurre en la síntesis o en la fase S del ciclo celular.          Cada cromosoma es copiado con alta fidelidad en un proceso que involucra un gran número de enzimas. En este proceso la doble cadena de ADN se deshace y cada cadena individual se usa como molde para la producción de la complementaria.                                                                         El resultado es la producción de dos copias idénticas del material genético. (Raisman & González, 1998-2013)

1. Replicación conservativa durante la cual se produciría un ADN completamente nuevo durante la replicación. (Raisman & González, 1998-2013)

2. En la replicación semiconservativa se originan dos moléculas de ADN, cada una de ellas compuesta de una hebra del ADN original y de una hebra complementaria nueva. En otras palabras el ADN se forma de una hebra vieja y otra nueva. Es decir que las hebras existentes sirven de molde complementario a las nuevas. (Raisman & González, 1998-2013)

3. La replicación dispersiva implicaría la ruptura de las hebras de origen durante la replicación que, de alguna manera se reordenarían en una molécula con una mezcla de fragmentos nuevos y viejos en cada hebra de ADN. (Raisman & González, 1998-2013)[pic 5]

Los cromosomas replicados contienen dos cadena de ADN idénticas que se mantienen unidas hasta que se separan en los últimos momentos de la mitosis (anafase). Dado que esta es la forma de los cromosomas que es más fácil aislar y visualizar, es la estructura con la cual la mayor parte de la gente está familiarizada. El proceso se ilustra en el equema de abajo. Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Reece, J. B. (2017). Campbell Biology (11th ed.).

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Pueden ocurrir errores durante la replicación que resulten en cambios dentro de la secuencia de nucleótidos en los cromosomas. Si estos cambios ocurren en genes, pueden alterar las funciones de la célula. Las células humanas han desarrollado varios mecanismos para corregir errores de este tipo, pero no son perfectos. Los errores en la replicación pueden llevar a generar células con genes mutados. La acumulación de mutaciones puede llevar al desarrollo del cáncer. Hay varios tipos de cáncer que están específicamente asociados con el mal funcionamiento de los procesos de reparación que normalmente operan durante la replicación del ADN. Los procesos por los cuales se generan mutaciones son abordados en la sección "Causas de las Mutaciones". Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Reece, J. B. (2017). Campbell Biology (11th ed.). Pearson.

Todas las células en división deben de pasar por este proceso de replicación del ADN. Debido a que las células cancerosas de dividen con rapidez, esta fase del ciclo celular es el blanco de muchos agentes para la quimioterapia que son descritos en la sección "Tratamientos contra el Cáncer". Ejemplos de esto incluyen doxorubicina, ciclofosamida, carboplatino, cisplatino, topotecán y etopósido. Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Reece, J. B. (2017). Campbell Biology (11th ed.). Pearson.

Mitosis

La parte del ciclo celular que llama más la atención es la fase M o la mitosis. La mitosis es el proceso por el cual una sola célula se divide en dos células hijas. En las células normales, la división produce dos células con el mismo contenido genético que la célula madre. Como veremos después, las células cancerosas no siempre siguen esta regla. La mitosis es dividida adicionalmente en subfases basadas en cambios visibles en las células, especialmente dentro del núcleo. Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Reece, J. B. (2017). Campbell Biology (11th ed.).

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La primera etapa es la profase. En la profase, la envoltura nuclear se disuelve y los cromosomas se condensan en preparación para la división celular. Así como enrollar hilo en un carrete, la condensación de los cromosomas los hace más compactos y también facilita su distribución en las células hijas. También durante la profase, fibras proteicas (fibras del huso acromático / huso mitótico) se forman y se extienden de una punta de la célula a la otra. Estas fibras le proveen a la célula en división la estructura que ésta necesita para empujar y jalar los componentes celulares y formar dos células nuevas. Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., & Reece, J. B. (2017). Campbell Biology (11th ed.).

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