08 Básico sobre ADN - SILADIN Oriente

Lo Básico sobre ADN
¿Qué es el ADN y dónde está guardado?
El núcleo es un organela confinada en una membrana que
contiene la información genética en la forma de cromatina,
complejos de ácido desoxirribonúcleico (ADN) con forma de
una cinta altamente doblada y una clase de proteínas llamadas
histonas.
Cuándo la célula se divide, las fibras de cromatina están muy
dobladas, y son visibles en el microscopio óptico como
cromosomas. Durante la interfase (entre divisiones), la
cromatina está más extendida, la forma usada para la
expresión de la información genética.
El ADN de la cromatina está envuelto alrededor de un
complejo de histonas formando lo que puede aparecer en el
microscopio electrónico como "cuentas de un rosario" o
núcleosomas. Los cambios en el doblado entre la cromatina y
los cromosomas mitóticos está controlado por el empaquetado
de los complejos de núcleosomas.
El ADN o ácido desoxirribonúcleico es una molécula grande
formada por cadenas de unidades que se repiten del azúcar
desoxirribosa y fosfato unidos a cuatro diferentes bases
abreviadas A, T, G, y C. Luego le mostraremos como la
simple estructura del ADN contiene la información para
proteínas especiíficas que permiten la vida. El proceso de la
mitosis está diseñado para asegurar que copias exactas del
ADN en los cromosomas sean pasados a las células hijas.
Encontrado en: http://www.biologia.arizona.edu/cEll/tutor/mitosis/cells1.html
Guía sobre el Ciclo Celular y Mitosis
El Ciclo Celular
Etapas del Ciclo Celular
UNAM, CCH. Plantel Oriente.Área de Ciencias Experimentales.BIOLOGÍA I, 1ª UNIDAD.
Lo Básico sobre ADN
El ciclo celular es un conjunto ordenado de eventos
que culmina con el crecimiento de la célula y la
división en dos células hijas. Las células que no
están en división no se consideran que estén en el
ciclo celular. Las etapas, mostradas a la izquierda,
son G1-S-G2-M. El estado G1 quiere decir "GAP
1"(Intervalo 1). El estado S representa "Síntesis".
Este es el estado cuando ocurre la replicación del
ADN. El estado G2 representa "GAP 2"(Intervalo 2).
El estado M representa "mitosis", y es cuando ocurre
la división nuclear (los cromosomas se separan) y
citoplasmática (citocinesis). La Mitosis además se
divide en 4 fases, las cuáles se pueden ver en la
próxima página.
Regulación del ciclo celular
Cómo se controla la división celular ( y de está manera el crecimiento celular) es muy
complejo. Los siguientes términos corresponden a algunos rasgos que son importantes en
la regulación y lugares dónde los errores pueden conducir al cáncer. El cáncer es una
enfermedad dónde la regulación del ciclo celular sale mal y el crecimiento normal y
comportamiento de la célula se pierden.
KdC (kinase dependiente de ciclinas, agrega fosfato a una proteína), junto con ciclinas son
las mayores llaves de control para el ciclo celular, causando que la célula se mueva de G1 a
S o G2 a M.
FPM (Factor Promotor de la Maduración) incluye la KdC y ciclinas que desencadenan la
progresión del ciclo celular.
p53 Es una proteína que funciona bloqueando el ciclo celular si el ADN está dañado. Si el
daño es severo esta proteína puede causar apoptosis (muerte celular).
1. Los niveles de p53 están incrementados en células dañadas. Esto otorga tiempo para
reparar el ADN por bloqueo del ciclo celular.
2. Una mutación de la p53 es la mutación más frecuente que conduce al cáncer. Un
caso extremo de esto es el síndrome de Li Fraumeni dónde un defecto genético en la
p53 conduce a una alta frecuencia de cáncer en los individuos afectados.
p27 Es una proteína que se une a ciclinas y KdC bloqueando la entrada en fase
S. Investigaciones recientes (Nat. Med.3, 152 (97)) la prognosis del cáncer en el ceno está
determinado por los niveles de p27. Reducidos niveles de p27 predicen un mal resultado
para los pacientes de cáncer en el seno.
Encontrado en: http://www.biologia.arizona.edu/cEll/tutor/mitosis/cells2.html
UNAM, CCH. Plantel Oriente.Área de Ciencias Experimentales.BIOLOGÍA I, 1ª UNIDAD.
Lo Básico sobre ADN
Guía sobre el Ciclo Celular y Mitosis
Mitosis
¿Qué es (y no es) mitosis?
Mitosis es la división nuclear más citocinesis, y produce dos células hijas idénticas durante
la profase, prometafase, metafase, anafase y telofase. La interfase frecuentemente se
incluye en discusiones sobre mitosis, pero la interfase técnicamente no es parte de la
mitosis, más bien incluye los etapas G1, S y G2 del ciclo celular.
Interfase & mitosis
Interfase
La célula está ocupada en la actividad metabólica
preparándose para la mitosis (las próximas cuatro fases
que conducen e incluyen la división nuclear). Los
cromosomas no se disciernen claramente en el núcleo,
aunque una mancha oscura llamada nucleolo, puede ser
visible. La célula puede contener un par de centriolos (
o centros de organización de microtubulos en los
vegetales ) los cuales son sitios de organización para los
microtubulos.
Profase
La cromatina en el núcleo comienza a condensarse y se
vuelve visible en el microscopio óptico como
cromosomas. El núcleolo desaparece. Los centríolos
comienzan a moverse a polos opuestos de la célula
y fibras se extienden desde los centrómeros. Algunas
fibras cruzan la célula para formar el huso mitótico.
Prometafase
La membrana nuclear se disuelve, marcando el
comienzo de la prometafase. Las proteínas de adhieren
a los centrómeros creando los cinetocoros. Los
microtubulos se adhieren a los cinetocoros y los
cromosomas comienzan a moverse.
Metafase
Fibras del huso alinean los cromosomas a lo largo del
medio del núcleo celular. Esta línea es referida como, el
plato de la metafase. Esta organización ayuda a
asegurar que en la próxima fase, cuando los
cromosomas se separan, cada nuevo núcleo recibirá una
copia de cada cromosoma.
Anafase
Los pares de cromosomas se separan en los cinetocoros
y se mueven a lados opuestos de la
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Lo Básico sobre ADN
célula. El movimiento es el resultado de una
combinación de: el movimiento del cinetocoro a lo largo
de los microtubulos del huso y la interacción física de
los microtubulos polares.
Telofase
Los cromatidos llegan a los polos opuestos de la célula,
y nuevas membranas se forman alrededor de los núcleos
hijos. Los cromosomas se dispersan y ya no son visibles
bajo el microscopio óptico. Las fibras del huso se
dispersan, y la citocinesis o la partición de la célula
puede comenzar también durante esta etapa.
Citocinesis
En células animales, la citocinesis ocurre cuando un
anillo fibroso compuesto de una proteína llamada actína,
alrededor del centro de la célula se contrae pellizcando
la célula en dos células hijas, cada una con su
núcleo. En células vegetales, la pared rígida requiere
que un placa celular sea sintetizada entre las dos células
hijas.
Encontrado en: http://www.biologia.arizona.edu/cEll/tutor/mitosis/cells3.html
Guía sobre Meiosis
Reproducción
Reproducción asexual (Vegetativa)
 Una forma de duplicación usando sólo mitosis.
 Por ejemplo, una nueva planta crece desde la raíz o un brote crece de una planta
existente.
 Produce solamente descendientes genéticamente idénticos porque todas las mitosis
se realizan por mitosis.
1. Los descendientes, llamados clones, son una copia exacta del organismo
original.
2. Este método de reproducción es rápido y efectivo permitiendo la
diseminación de un organismo.
3. En razón de que los descendientes son idénticos, no hay mecanismo para
introducir diversidad.
Reproducción sexual
 Formación de un nuevo individuo por la combinación de dos células sexuales
haploides (gametos).
 Fertilización- combinación de información genética de dos células distintas que
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Lo Básico sobre ADN

tienen la mitad de la información genética original.
Los gametos para la fertilización generalmente vienen de padres distintos.
1. La hembra- produce un huevo
2. El macho produce esperma



Ambos gametos son haploides, con un juego, la mitad de los cromosomas.
El nuevo individuo se llama zygota, con dos juegos, la totalidad de cromosomas
(diploide).
La Meiosis es un proceso para convertir una célula diploide en un gameto haploide,
y causar un cambio en la información genética para incrementar la diversidad de los
descendientes.
Encontrado en:
http://www.biologia.arizona.edu/cEll/tutor/meiosis/page1.htmlhttp://www.biologia.ari
zona.edu/cEll/tutor/meiosis/page1.html
Los cromosomas en la célula diploide
Titulo de la sección
 Juego diploide de los humanos; 2n = 46
 Autosómicos; cromosomas homólogos, uno de cada padre (humanos = 22 juegos de
2)
 Cromosomas sexuales (los humanos tienen 1 juego)
1. En la hembra- los cromosomas sexuales son homólogos (XX)
2. En el macho-los cromosomas no son-homólogos (XY)
Cariotipeado
Cariotipo


Una muestra en imágenes de cromosomas en metafase de una célula mitótica.
Cromosomas homólogos- pares
Cariotipeado espectral - un nuevo método (Todavía, no está traducido)
Ploide: Número de juegos de cromosomas en una célula




Haploide (n)-- un juego de cromosomas
Diploide (2n)-- dos juegos de cromosomas
La mayoría de plantas y animales que son adultos también son diploides (2n)
El huevo y el esperma son haploides (n)
Encontrado en: http://www.biologia.arizona.edu/cEll/tutor/meiosis/page2.html
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Lo Básico sobre ADN
Meiosis 1 & 2
¿Qué es la Meiosis 1?
En meiosis 1, los cromosomas en una célula diploide se segregan nuevamente, produciendo
cuatro células hijas haploides. Este es el paso de la meiosis que genera diversidad
genética.
Las fases de la meiosis 1 & 2
Profase I
La replicación del ADN precede el comienzo de la
meiosis I. Durante la profase I, los cromosomas
homólogos se aparean y forman sinapsis, un paso
que es único a la meiosis. Los cromosomas
apareados se llaman bivalentes, y la formación de
quiasmas causada por recombinación genética se
vuelve aparente. La condensación de
los cromosomas permite que estos sean vistos en
el microscopio. Note que el bivalente tiene dos
cromosomas y cuatro cromátidas, con un
cromosoma de cada padre.
Prometafase I
La membrana nuclear desaparece. Un cinetocoro
se forma por cada cromosoma, no uno por cada
cromátida, y los cromosomas adosados a fibras
del huso comienzan a moverse.
Metafase I
Bivalentes, cada uno compuesto de dos
cromosomas (cuatro cromatidas) se alinean en el
plato de metafase. La orientación es al azar, con
cada homólogo paterno en un lado. Esto quiere
decir que hay un 50% de posibilidad de que las
células hijas reciban el homólogo del padre o de la
madre por cada cromosoma.
Anafase I
Los quiasmas se separan. Los cromosomas, cada
uno con dos cromátidas, se mueven a polos
opuestos. Cada una de las células hijas ahora es
haploide (23 cromosomas), pero cada cromosoma
tiene dos cromátidas.
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Lo Básico sobre ADN
Telofase I
Las envolturas nucleares se pueden reformar, o la
célula puede comenzar rápidamente meiosis II.
Citocinesis
Análoga a la mitosis dónde dos células hijas
completas se forman.
La meiosis II es similar a la mitosis. Sin embargo
no hay fase "S". Las cromatidas de cada
cromosoma ya no son idénticas en razón de la
recombinación. La meiosis II separa las
cromatidas produciendo dos células hijas, cada
una con 23 cromosomas (haploide), y cada
cromosoma tiene solamente una cromatida.
Encontrado en: http://www.biologia.arizona.edu/cEll/tutor/meiosis/page3.html
Una revisión de Meiosis
Comparación de Meiosis y Mitosis

Comportamiento de los cromosomas
1. Mitosis: Cromosomas homólogos independientes
2. Meiosis: Cromosomas homólogos se aparean formando bivalentes hasta
anafase I
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Lo Básico sobre ADN

Número de cromosomas- reducción en meiosis
1. mitosis- células hijas idénticas
2. meiosis- células hijas haploides

Identidad genética de la progenie:
1. Mitosis: células hijas idénticas
2. Meiosis: Las células hijas tienen una nueva variedad de cromosomas
paternos.
3. Meiosis: Cromátidas no idénticas, intercambio de segmentos
Errores meioticos

Homólogos que no están unidos no se separan en meiosis I
1. Resultados en aneuploide
2. Usualmente letal para el embrión
3. Trisomía 21, excepción que conduce al sindrome de Downs.
4. Cromosomas sexuales
1. Síndrome de Turner: monosomía X
2. Síndromes de Klinefelter: XXY

Translocación y supresión: transferencia de una pieza de un cromosoma a otro o
perdida de un fragmento de un cromosoma.
Mitosis, Meiosis, and Ploide



La mitosis puede proceder independiente del ploide de la célula, los cromosomas
homólogos se comportan independientemente.
La meiosis puede solamente proceder si el núcleo contiene un número par de
cromosomas (diploide, tetraploide).
Trisomía 21 no previene la meiosis
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