Fase S: ‚Äč‚Äč¬ŅQu√© sucede durante esta subfase del ciclo celular?

¬ŅTe has preguntado alguna vez c√≥mo crece tu cuerpo o c√≥mo cura una lesi√≥n? La respuesta corta es la divisi√≥n celular. Probablemente no sea sorprendente que este proceso vital de biolog√≠a celular est√© altamente regulado y, por lo tanto, incluya muchos pasos. Uno de estos pasos importantes es la fase s del ciclo celular.

¬ŅQu√© es el ciclo celular?

El ciclo celular, a veces llamado ciclo de división celular, comprende los pasos que una célula eucariota debe completar para dividir y producir nuevas células. cuando una célula se divide, los científicos llaman a la célula original la célula madre y las células producidas por la división de las células hijas .

La mitosis y la interfase son las dos partes básicas que forman el ciclo celular. La mitosis (a veces llamada fase m) es la parte del ciclo donde se produce la división celular real. Interfase es el tiempo entre divisiones en que la célula realiza el trabajo para prepararse para dividirse, como crecer y replicar su ADN.

El tiempo que lleva completar el ciclo celular depende del tipo de célula y de las condiciones. por ejemplo, la mayoría de las células humanas requieren un total de 24 horas para dividirse, pero algunas células tienen ciclos rápidos y se dividen mucho más rápidamente. ¡Los científicos que cultivan las células que recubren los intestinos en el laboratorio a veces ven cómo esas células completan el ciclo celular cada nueve a 10 horas!

mirando a la interfase

La parte de la interfase del ciclo celular es mucho más larga que la parte de la mitosis. esto tiene sentido porque una nueva célula debe absorber los nutrientes que necesita para crecer y replicar su ADN y otra maquinaria celular vital antes de que pueda convertirse en una célula madre y dividirse a través de la mitosis. La parte de interfase del ciclo celular incluye subfases llamadas espacio 1 (fase g1), síntesis (fase s) y espacio 2 (fase g2).

el ciclo celular es un círculo, pero algunas células salen del ciclo celular de manera temporal o permanente a través de la fase 0 (g0). mientras que en esta subfase, la célula gasta su energía realizando las tareas que normalmente realiza el tipo de célula, en lugar de dividir o prepararse para dividir.

Durante las subfases g1 y g2, la c√©lula se hace m√°s grande, replica sus org√°nulos y se prepara para dividirse en c√©lulas hijas. La fase s es la fase de s√≠ntesis de ADN . Durante esta parte del ciclo celular, la c√©lula replica su complemento completo de ADN. tambi√©n forma el centrosoma , que es el centro organizador de microt√ļbulos que eventualmente ayudar√° a que la c√©lula separe el ADN que se dividir√° entre las c√©lulas hijas.

entrando en la fase s

La fase s es importante debido a lo que ocurre durante esta parte del ciclo celular y tambi√©n a lo que representa. entrar en la fase s (pasar por la transici√≥n g1 / s) es un punto de control importante en el ciclo celular, a veces llamado el punto de restricci√≥n . puede pensar que es el punto de no retorno para la c√©lula, ya que es la √ļltima oportunidad para que la c√©lula detenga la proliferaci√≥n celular o el crecimiento celular a trav√©s de la divisi√≥n celular. Una vez que la c√©lula entra en la fase s, est√° destinada a completar la divisi√≥n celular, pase lo que pase.

Debido a que la fase s es el punto de control principal, la célula debe regular estrechamente esta parte del ciclo celular utilizando genes y productos genéticos, como las proteínas. Para hacer esto, la célula se basa en mantener un equilibrio entre los genes pro-proliferativos , que incitan a la célula a dividirse, y los genes supresores de tumores , que trabajan para detener la proliferación celular. Algunas proteínas supresoras de tumores importantes (codificadas por los genes supresores de tumores) incluyen p53, p21, chk1 / 2 y prb.

Fase s y orígenes de replicación.

El trabajo principal de la fase s del ciclo celular es replicar todo el complemento del ADN. para hacer esto, la célula activa los complejos de pre-replicación para hacer orígenes de replicación . estas son simplemente áreas del ADN donde comenzará la replicación.

mientras que un organismo simple como la bacteria escherichia coli tiene un solo origen de replicación, los organismos más complejos tienen muchos más. por ejemplo, un organismo de levadura puede tener hasta 400 orígenes de replicación, mientras que una célula humana puede tener 60,000 orígenes de replicación.

las c√©lulas humanas requieren este gran n√ļmero de or√≠genes de replicaci√≥n porque el ADN humano es muy largo. los cient√≠ficos saben que la maquinaria de replicaci√≥n solo puede copiar de 20 a 100 bases por segundo, lo que significa que un solo cromosoma requerir√≠a aproximadamente 2,000 horas para replicarse utilizando un solo origen de replicaci√≥n. Gracias a la actualizaci√≥n a 60,000 or√≠genes de replicaci√≥n, las c√©lulas humanas pueden completar la fase s en aproximadamente ocho horas.

síntesis de ADN durante la fase s

en los sitios de origen de la replicación, la replicación de ADN se basa en una enzima llamada helicasa . esta enzima desenrolla la hélice de ADN de doble cadena - como desabrochar una cremallera. una vez desenrollados, cada una de las dos cadenas se convertirá en una plantilla para sintetizar nuevas cadenas destinadas a las células hijas.

la construcción real de las nuevas cadenas de ADN copiadas requiere otra enzima, la ADN polimerasa . Las bases (o nucleótidos ) que comprenden la cadena de ADN deben seguir la regla complementaria de apareamiento de bases . esto requiere que siempre se unan de una manera específica: adenina con timina y citosina con guanina. Usando este patrón, la enzima construye una nueva hebra que se empareja perfectamente con la plantilla.

Al igual que la h√©lice de ADN original, el ADN reci√©n sintetizado es muy largo y requiere un embalaje cuidadoso para encajar en el n√ļcleo. Para ello, la c√©lula produce prote√≠nas llamadas histonas . estas histonas act√ļan como bobinas que el ADN envuelve, como hilo en un huso. Juntos, el ADN y las histonas forman complejos llamados nucleosomas .

corrección de ADN durante la fase s

por supuesto, es vital que el ADN recién sintetizado sea una combinación perfecta para la plantilla, produciendo una hélice de ADN de doble cadena idéntica a la original. Al igual que probablemente lo hace al escribir un ensayo o resolver problemas de matemáticas, la celda debe verificar su trabajo para evitar errores.

esto es importante porque el ADN eventualmente codificar√° prote√≠nas y otras biomol√©culas importantes. incluso un solo nucle√≥tido eliminado o modificado puede marcar la diferencia entre un producto g√©nico funcional y uno que no funciona. este da√Īo del ADN es una de las causas de muchas enfermedades humanas.

Hay tres puntos de control principales para corregir la prueba del ADN recién replicado. El primero es el punto de control de replicación en las horquillas de replicación . Estas horquillas son simplemente los lugares donde el ADN se desabrocha y la ADN polimerasa construye las nuevas cadenas. Mientras agrega nuevas bases, la enzima también controla su trabajo a medida que avanza por la hebra. El sitio activo de exonucleasa en la enzima puede eliminar cualquier nucleótido agregado a la cadena por error, previniendo errores en tiempo real durante la síntesis de ADN.

los otros puntos de control, llamados el punto de control sm y el punto de control de la fase intra-s , permiten a la célula revisar el ADN recién sintetizado para detectar errores que ocurrieron durante la replicación del ADN. si se encuentran errores, el ciclo celular se detendrá mientras las enzimas quinasas se movilizan al sitio para reparar los errores.

prueba de fallos

Los puntos de control del ciclo celular son cruciales para producir c√©lulas saludables y funcionales. Los errores o da√Īos no corregidos pueden causar enfermedades humanas, incluido el c√°ncer. Si los errores o el da√Īo son graves o irreparables, la c√©lula puede sufrir apoptosis o muerte celular programada. esto esencialmente destruye la c√©lula antes de que pueda causar problemas serios en su cuerpo.



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