Efemerides Febrero

Introducción

Todos los organismos vivos tienen características comunes que los diferencian de los inertes. Entre estas la más importante es lejos que todos están formados por células. La célula es la unidad básica de los seres vivos, y ella realiza todas las acciones que realiza un ser vivo, entre estas la reproducción. La mayoría de las células, individualmente, cumple un ciclo que permite su multiplicación, el cual es llamado Ciclo Celular. En este ciclo, la célula se divide para dar origen a dos células genéticamente idénticas. En el trabajo que veremos a continuación, se tratará en detalle el Ciclo Celular, junto con una descripción de cada una de sus etapas.

En los organismos que se reproducen sexualmente, se pueden distinguir dos tipos de células; las células somáticas, las cuales son las que conforman todos los tejidos, contienen todos el material genético y cumplen con el ciclo celular para multiplicarse; y las células sexuales o gametos, las cuales son diferentes en ambos sexos y son haploides, es decir, tienen la mitad del material genético que tienen las células somáticas, el que será transmitido a generaciones posteriores. En reproducción sexual, dos gametos, el óvulo y el espermatozoide, se unen, completando el número de cromosomas normales de la especie y, a diferencia de la reproducción asexual, dan origen a un individuo diferente a ambos padres. Hace alrededor de veinte años el hombre comenzó a investigar la posibilidad de obtener un individuo de reproducción sexual utilizando una célula somática, es decir, comenzó a desarrollar la clonación. En este trabajo también trataremos la clonación, veremos en que consiste, sus pasos y algunas de las ventajas que ésta tiene, las que ayudarán al lector a formar una opinión fundamentada con respecto al tema.

La genética es el estudio de los genes y la herencia. En los eucariotas, los genes no se hallan dispersos de forma individual dentro del núcleo celular, sino que se encuentran ordenados de forma lineal en cromosomas; este concepto se conoce como teoría cromosómica de la herencia. Por ello, si deseamos estudiar los genes y como se transmiten a través de las generaciones debemos comprender primero la naturaleza de los cromosomas y su dinámica dentro de un individuo o de generación en generación. Es por ello que el estudio de las divisiones nucleares como la mitosis y meiosis es de fundamental importancia en la genética.

• Ciclo Celular: El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen al crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Las etapas, son G1-S-G2 y M. El estado G1 quiere decir GAP 1. El estado S representa la síntesis, en el que ocurre la replicación del ADN. El estado G2 representa GAP 2. El estado M representa la fase M, y agrupa a la mitosis o meiosis (reparto de material genético nuclear) y la citocinesis (división del citoplasma). Las células que se encuentran en el ciclo celular se denominan proliferantes y las que se encuentran en fase G0 se llaman células quiescentes. Todas las células se originan únicamente de otra existente con anterioridad. El ciclo celular se inicia en el instante en que aparece una nueva célula, descendiente de otra que se divide, y termina en el momento en que dicha célula, por división subsiguiente, origina dos nuevas células hijas.

• Fases del Ciclo Celular: La célula puede encontrarse en dos estados claramente diferenciados:

• El estado de no división o interfase. La célula realiza sus funciones específicas y, si está destinada a avanzar a la división celular, comienza por realizar la duplicación de su ADN.

• El estado de división, llamado fase M.

• Fase G1: Es la primera fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento celular con síntesis de proteínas y de ARN. Es el período que trascurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN. Tiene una duración de entre 6 y 12 horas, y durante este tiempo la célula duplica su tamaño y masa debido a la continua síntesis de todos sus componentes, como resultado de la expresión de los genes que codifican las proteínas responsables de su fenotipo particular. En cuanto a carga genética, en humanos (diploides) son 2n 2c.

• Fase S: Es la segunda fase del ciclo, en la que se produce la replicación o síntesis del ADN, como resultado cada cromosoma se duplica y queda formado por dos cromáticas idénticas. Con la duplicación del ADN, el núcleo contiene el doble de proteínas nucleares y de ADN que al principio. Tiene una duración de unas 10-12 horas y ocupa alrededor de la mitad del tiempo que dura el ciclo celular en una célula de mamífero típica.

• Fase G2: Es la tercera fase de crecimiento del ciclo celular en la que continúa la síntesis de proteínas y ARN. Al final de este período se observa al microscopio cambios en la estructura celular, que indican el principio de la división celular. Tiene una duración entre 3 y 4 horas. Termina cuando la cromatina empieza a condensarse al inicio de la mitosis.

• La carga genética de humanos es 2n 4c, ya que se han duplicado el material genético, teniendo ahora dos cromáticas cada uno.

• Fase M (mitosis y citocinesis): Es la división celular en la que una célula progenitora (células eucariotas, células somáticas -células comunes del cuerpo-) se divide en dos células hijas idénticas. Esta fase incluye la mitosis, a su vez dividida en: profase, metafase, anafase, telofase; y la citocinesis, que se inicia ya en la telofase mitótica. Si el ciclo completo durara 24 horas, la fase M duraría alrededor de media hora (30 minutos).

• Regulación del Ciclo Celular: La regulación del ciclo celular, explicada en el año 2001 en organismos eucariotas, puede contemplarse desde la perspectiva de la toma de decisiones en puntos críticos, especialmente en la mitosis.

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• Componentes Reguladores: El ciclo celular es controlado por un sistema que vigila cada paso realizado. En regiones concretas del ciclo, la célula comprueba que se cumplan las condiciones para pasar a la etapa siguiente: de este modo, si no se cumplen estas condiciones, el ciclo se detiene. Existen cuatro transiciones principales:

• Paso de G0 a G1: comienzo de la proliferación.

• Transición de G1 a S: iniciación de la replicación.

• Paso de G2 a M: iniciación de la mitosis.

• Avance de metafase a anafase.

Los genes que regulan el ciclo celular se dividen en tres grandes grupos:

1. Genes que codifican proteínas para el ciclo: enzimas y precursores de la síntesis de ADN, enzimas para la síntesis y ensamblaje de tubulina, etc.

2. Genes que codifican proteínas

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