Saltar navegación

UT11 - Fundamentos de Citogenética - 1ª Parte - Contenido educativo

Ajuste de pantalla

El ajuste de pantalla se aprecia al ver el vídeo en pantalla completa. Elige la presentación que más te guste:

Subido el 12 de mayo de 2024 por Pedro M.

67 visualizaciones

Más información Transcripción

Descargar la transcripción

Bien, vamos a empezar la unidad de trabajo 11 sobre los principios básicos de la citogenética. 00:00:14
Ya veréis que este tema 11 del libro es un tema sencillito, no es un tema muy largo 00:00:20
y vamos a ver eso, los fundamentos básicos del campo de la citogenética. 00:00:25
Lo primero que vamos a ver es una pequeña introducción, un par de definiciones. 00:00:31
El segundo y el tercer apartado son importantes y es lo que me gustaría que viésemos hoy en la clase. 00:00:37
En el apartado 2 vamos a ver los cromosomas metafásicos, qué estructura tienen, qué tipos de cromosomas y el número de cromosomas que tiene cualquier célula cariátrica, en concreto las células humanas, que son con las que se trabajan especialmente en los estudios de citogenética clínica, en análisis clínico. 00:00:45
Y después vamos a ver un tercer apartado que es importante, lo he ampliado del libro, sobre el ciclo celular, es decir, el ciclo vital de una célula. 00:01:06
Dejaremos para la próxima clase las técnicas de tinción y bandeo de cromosomas, que son las técnicas clásicas de citogenética. 00:01:15
El siguiente apartado no es tan importante, ¿de acuerdo? Pero el sexto sí es muy importante. 00:01:24
Las mutaciones, tipos de mutaciones, mutaciones génicas y cromosómicas y cómo podemos observarlas al microscopio en un estudio citogenético. 00:01:29
¿De acuerdo? 00:01:39
La citogenética es la rama de la genética que se centra en el estudio de la estructura, función y comportamiento de los cromosomas. 00:01:42
Esta definición ya la vimos en el tema 2. 00:01:50
¿Para qué queremos estudiar los cromosomas? 00:01:55
Porque podemos utilizarlos para el diagnóstico de patologías genéticas y para predecir o estudiar el pronóstico y la evolución de esa patología. 00:01:57
Dependiendo del tipo de alteración que tenga, alteración genética, pues el pronóstico y la evolución puede ser mejor o puede ser peor. 00:02:06
¿De acuerdo? Por tanto, la citogenética es una rama de la genética como especialidad. 00:02:16
Los cromosomas. Ya sabemos qué son los cromosomas. 00:02:23
Decíamos en el tema 2 que los cromosomas son una estructura que comportan el máximo grado de compactación del DNA. 00:02:27
Son estructuras organizadas formadas por la asociación de una molécula de DNA, si os acordáis, 00:02:35
alrededor de un conjunto de proteínas que las llamábamos histonas. 00:02:42
Son proteínas básicas de carga positiva, si os acordáis. 00:02:46
Importante, un estudio citogenético se realiza siempre en el periodo de la metafase mitótica 00:02:48
Esto es muy importante, ya veis que está en cursiva, en negrita, de acuerdo a subrayada y además resaltada en rojo 00:02:58
Siempre que queramos hacer un estudio citogenético necesitamos nuestras células en metafase 00:03:05
Por tanto, y ya os adelanto, siempre que tomemos una muestra de un paciente, que suele ser una muestra sanguínea, extraeremos sus células, ya veremos qué tipo de células, qué tipo de leucocitos se suelen utilizar, los pondremos en cultivo y ya estudiaremos de qué manera podemos hacer que todas esas células que tenemos en cultivo se queden bloqueadas en metafase para poder estudiar los cromosomas metafásicos. 00:03:12
¿De acuerdo? Muy bien. 00:03:37
Bien, los cromosomas metafásicos, ¿qué estructura tienen? Bueno, pues esto es un breve recordatorio de lo que ya vimos en el tema 2. Si os acordáis, el DNA se va compactando, da dos vueltas alrededor de un octámero de histonas para formar lo que llamamos la cromatina, la fibra de cromatina de 10 nanómetros o collar de cuentas o rosario. 00:03:42
Esta estructura, esta cromatina se superenrolla formando un solenoide, estructura de solenoide o fibra de cromatina de 30 nanómetros que forma una serie de lazos, si os dais cuenta, unidas a unas proteínas scaffold que estarían aquí, ¿de acuerdo? 00:04:04
donde las voy señalando, formando una estructura de fibra que tiene un diámetro de unos 300 nanómetros. 00:04:25
A su vez, esta misma se puede superenrollar formando lo que sería ya un brazo de un cromosoma 00:04:34
o estructura de 700 nanómetros de grosor. 00:04:42
Es importante destacar que estos bucles que se van formando se forman alrededor de unas proteínas de andamiaje, ¿de acuerdo? De un armazón proteico. 00:04:47
Y esto es muy importante para dar lugar a un cromosoma metafásico. Acordaos, los cromosomas metafásicos tienen dos cromátidas. ¿Qué son las cromátidas? 00:04:59
Se les llama también cromátidas hermanas porque son, las cromátidas hermanas son dos moléculas de DNA que tienen un principio y tienen un fin. Son dos moléculas de DNA, ¿de acuerdo? Y se les llama cromátidas hermanas porque son idénticas, son copia una de la otra. 00:05:09
¿De acuerdo? Aquí lo han puesto todo muy ordenadito pero normalmente estos bucles están hiperplegados 00:05:29
como se ve en esta imagen de microscopía electrónica de transmisión 00:05:36
Ya veis que la estructura de un cromosoma metafásico, que la vamos a detallar un poco más ahora 00:05:40
tiene una región donde ambas cromátidas quedan unidas, por las que se unen 00:05:45
Esta región es lo que llamamos el centrómetro, porque está en el centro del cromosoma 00:05:51
¿De acuerdo? 00:05:56
De tal manera que en un cromosoma podemos distinguir todas estas estructuras. Un cromosoma metafásico tiene dos cromátidas hermanas que son idénticas. 00:05:59
Si os dais cuenta, aquí estos bucles, ¿de acuerdo? Estos bucles de DNA, que aquí los han dibujado así, bueno, como si fueran bucles realmente, están ordenados en forma espiral alrededor de un, lo que llamamos un armazón proteico, ¿de acuerdo? 00:06:11
Que es el que le da soporte a la cromatida hermana, ¿de acuerdo? Por tanto, el DNA estaría alrededor, alrededor, bajando en espiral, ¿de acuerdo? De todo este armazón o scaffold, en inglés, proteico. 00:06:29
Aquí han dibujado con esta línea semidiscontinua ese armazón. 00:06:44
Aquí no se ve porque han dibujado los bucles exteriores. 00:06:50
Ambas cromátidas hermanas proceden de la replicación del DNA. 00:06:54
Después de la replicación del DNA tenemos dos moléculas que son idénticas, que son copias idénticas. 00:07:01
¿De acuerdo? Estas dos cromátidas se unen en un punto que es lo que ya esta región de aquí la denominamos centrómero. ¿Qué es el centrómero? No es ni más ni menos que el punto del cromosoma en el que se unen las dos cromátidas hermanas. 00:07:10
También se le llama constricción primaria. Una constricción es una zona donde se estrecha. 00:07:29
Si os dais cuenta, vamos subiendo y en este punto la cromatida se estrecha. Por eso se llama constricción primaria. 00:07:34
Hay otras constricciones secundarias a lo largo de las cromátidas. Aquí, por ejemplo, este cromosoma, cada cromatida tiene tres constricciones secundarias. 00:07:42
Una, dos y tres. ¿De acuerdo? Son zonas donde se estrecha la cromatida. ¿De acuerdo? 00:07:51
¿Qué más cosas tenemos en el centrómero? 00:07:57
Diréis, ¿y cómo se une una cromatida a la otra hermana? 00:08:00
Se unen en realidad los andamiajes, estos armazones proteicos, uno, este de aquí con este de aquí, 00:08:05
a través de unas proteínas que hacen de puente entre ambos armazones que se llaman cohesinas. 00:08:13
¿De acuerdo? 00:08:20
Si os dais cuenta, además en el centrómero tenemos esto que parecen dos botones a cada uno de los lados, en los laterales de cada cromátida hermana tenemos una estructura que denominamos cinetocoro. 00:08:21
¿Qué son los cinetocoros? Por supuesto, cada cromosoma tiene dos cinetocoros, uno a cada lateral, unido en su parte del centrómero. 00:08:41
En su parte del centrómero es un complejo proteico, ¿de acuerdo? Ya veremos la función del cinetocoro más adelante, ¿de acuerdo? 00:08:52
Pero tiene una función esencial durante la mitosis, ¿de acuerdo? 00:09:00
Las zonas, los extremos de las cromátidas hermanas, este extremo y ese extremo de aquí, es lo que llamamos los telómeros. 00:09:07
Los telómeros son, por tanto, las partes terminales de las cromátidas. Cada cromosoma metafásico tiene cuatro telómeros, ¿de acuerdo? 00:09:16
¿Qué encontramos en los telómeros? En los telómeros fundamentalmente encontramos secuencias repetitivas. 00:09:23
Las secuencias repetitivas ya las conocemos, suelen ser secuencias repetitivas en tándem, mucho número de repeticiones. 00:09:30
De tal manera que durante la vida de una célula, a medida que van pasando las generaciones de mitosis, estos telómeros se van acortando y la célula en sus cromosomas va perdiendo número de repeticiones. 00:09:37
No se sabe muy bien cuál es la función de los telómeros, pero parece ser que este acortamiento de los telómeros está relacionado con el envejecimiento de las células. 00:09:50
Hay muchos grupos de investigación que están centrados en el estudio de los telómeros por este motivo. 00:10:00
¿De acuerdo? Sería bueno o en principio tendríais que ser capaces de dibujar, hacer un esquema, un dibujo esquemático de un cromosoma metafásico 00:10:05
indicando todas sus partes. 00:10:18
Lo podría preguntar en un examen o os puedo poner un dibujito de estos 00:10:20
y con flechas para que pongáis los nombres. 00:10:24
¿De acuerdo? Es importante. 00:10:28
Hay que conocer la estructura de un cromosoma metafásico. 00:10:29
¿De acuerdo? ¿Qué tipo de cromosomas metafásicos encontramos? 00:10:33
Los tipos, la clasificación de cromosomas, 00:10:37
se hace en función de la posición del centrómero. 00:10:41
¿De acuerdo? 00:10:44
De tal manera que, si os dais cuenta, 00:10:45
Esto se me ha olvidado decirlo. Fijaos, en este cromosoma, cada cromátida, desde el centrómero, podemos diferenciar un brazo largo, o brazo Q, y un brazo corto, o brazo P, P de pequeño, por si os ayuda a recordarlo, ¿de acuerdo? 00:10:48
Un brazo corto y un brazo largo, P y Q, ¿de acuerdo? 00:11:05
De tal manera que, dependiendo de la posición del centrómero, calculamos el índice centromérico. 00:11:11
¿Qué es el índice centromérico? Pues un índice, como si fuera el pH, el pH es un índice, ¿de acuerdo? 00:11:21
¿Cómo se calcula este índice centromérico? Pues midiendo la longitud de cada uno de los brazos, 00:11:27
la longitud del brazo pequeño multiplicada por 100 y dividida por la longitud total de la cromátida, P más Q, ¿de acuerdo? 00:11:32
Dependiendo del índice centromérico distinguimos cuatro tipos de cromosomas. 00:11:42
Los metacéntricos tienen prácticamente el centrómetro centrado, ¿de acuerdo? 00:11:47
Y por tanto los brazos cortos y los largos son casi casi de las mismas dimensiones. 00:11:52
Los submetacéntricos tienen el centrómero parcialmente hacia uno de los extremos del cromosoma, de tal manera que se ven muy bien aquí brazos cortos y brazos largos. 00:12:01
Los acrocéntricos tienen los brazos cortos muy pequeños y los telocéntricos, no os dejéis engañar por la imagen, tienen brazos cortos prácticamente inexistentes, pequeñísimos, pero tienen. 00:12:13
Por tanto, si os pregunto en el examen, un cromosoma telocéntrico, ¿cuántos brazos tiene? 00:12:27
Tiene cuatro brazos, dos largos y dos pequeños que son minúsculos. 00:12:35
¿Y tiene centrómero? Sí, está aquí. 00:12:39
No os dejéis engañar por las representaciones gráficas. 00:12:42
Por tanto, cromosomas metafásicos. 00:12:46
En una célula normal tenemos cromosomas metacéntricos, submetacéntricos, acrocéntricos y telocéntricos. 00:12:48
¿De acuerdo? 00:12:55
En cuanto al número de cromosomas, hay que distinguir una serie de conceptos que a mí me parece que son muy importantes y no los debemos de confundir. 00:12:57
Se utiliza un número para decir el número de cromosomas o el número de parejas de cromosomas. 00:13:11
N, el número N o número haploide con H, ¿nos vamos a referir siempre a la especie humana? 00:13:18
El número haploide de la especie humana son 23. 00:13:25
¿Qué indica N? N indica el número de parejas de cromosomas homólogos. 00:13:28
¿Cuántas parejas de cromosomas homólogos? 00:13:36
También se le llama juego cromosómico, ¿de acuerdo? 00:13:41
Entonces, el juego cromosómico humano, que es el número haploide, es 23. 00:13:46
Tenemos 23 parejas de cromosomas homólogos. 00:13:51
¿Y qué son los cromosomas homólogos? 00:13:55
Los cromosomas homólogos son los dos cromosomas de una pareja que vienen uno heredado de la madre y el otro del padre. 00:13:56
Por tanto, los cromosomas homólogos de la pareja 5 está formado, si es una pareja, por dos cromosomas. 00:14:07
Uno es el paterno y el otro es el materno. 00:14:13
¿De acuerdo? 00:14:16
Por tanto, ¿cuántos pares de cromosomas homólogos tenemos en la especie humana? 00:14:17
hay que mirar el número N, haploide, 23 parejas. 00:14:23
El juego cromosómico de la especie humana es 23. 00:14:28
Sin embargo, ¿cuántos cromosomas totales tiene una célula humana? 00:14:32
Tiene un número diploide, es decir, 2N, diploide, no haploide, 2N. 00:14:38
Por tanto, 2 por 23 igual a 46 cromosomas. 00:14:44
El número total de cromosomas de la especie humana, de nuestras células humanas, 00:14:48
es 46, ¿de acuerdo? 00:14:53
El número normal. 00:14:55
Ya sabemos que hay personas que pueden tener 00:14:57
un cromosoma de más, un cromosoma de menos, 00:14:59
que es parte de lo que estudiaremos en el tema 00:15:01
que viene. Bueno, lo estudiaremos 00:15:03
al final de este tema, ¿de acuerdo? 00:15:05
No olvidéis 00:15:09
también que dentro de los cromosomas, 00:15:10
¿de acuerdo? Dentro de estas parejas 00:15:12
de cromosomas, hay una serie de 00:15:13
cromosomas que los llamamos 00:15:15
heterocromosomas o 00:15:17
cromosomas sexuales, en concreto 00:15:19
La pareja 23 es la pareja de heterocromosomas o cromosomas sexuales que está formado por dos tipos de cromosomas, el X y el Y, muy diferentes entre sí. 00:15:21
De tal manera que si una persona es XX ya sabemos que será de sexo femenino, si una persona tiene la combinación X y Y será de sexo masculino. 00:15:35
El resto de cromosomas, las otras 22 parejas, desde la pareja 1 a la pareja 22, son lo que llamamos los autosomas, ¿de acuerdo? Estos conceptos los vamos a ir manejando durante estos dos temas de citogenética y son importantes no confundirlos, ¿de acuerdo? 00:15:45
Por supuesto, no confundir cromosomas homólogos con cromátidas hermanas, ¿de acuerdo? 00:16:02
Un cromosoma tiene dos cromátidas hermanas y los cromosomas homólogos son los cromosomas de una pareja, ¿de acuerdo? 00:16:10
Por tanto, si yo digo, ¿cuántas cromátidas hay en una pareja de cromosomas homólogos? 00:16:20
blanco y en botella 00:16:25
¿de acuerdo? cuatro cromátidas 00:16:28
dos de cada cromosoma 00:16:30
muy bien 00:16:32
bien, vamos a ver ahora un apartado 00:16:34
que es muy importante 00:16:38
he ampliado un poquito 00:16:39
de lo que está en 00:16:42
de lo que viene 00:16:44
en el libro porque me parece que es importante 00:16:46
¿qué es el ciclo celular? el ciclo celular 00:16:48
es el ciclo vital de una célula 00:16:50
desde que nace 00:16:53
como el producto 00:16:54
de una mitosis desde ese momento hasta que esa célula muere o deja de existir como célula única 00:16:57
porque se divide en otras dos células hijas por mitosis. Este proceso es lo que conocemos como 00:17:04
el ciclo celular. Se puede definir como el conjunto de cambios que experimenta una célula desde su 00:17:11
aparición en una mitosis, por supuesto, como consecuencia de una división de una célula 00:17:18
parental hasta su fin. ¿Cuál es su fin? Cuando se transforman dos células hijas porque ella misma 00:17:24
ha entrado en mitosis. También se habla del ciclo celular como el tiempo que transcurre en la vida 00:17:31
de una célula entre dos divisiones celulares. ¿De acuerdo? Muy bien. El ciclo celular también se le 00:17:36
llama ciclo porque tiene una estructura cíclica, es decir, empieza en un punto, la célula va recorriendo 00:17:44
el camino y al final del ciclo vuelve al mismo punto. ¿De acuerdo? Entonces, para los que 00:17:52
venís de bachillerato, de segundo de bachillerato y habéis visto biología, esto es un repaso. 00:17:58
Para los que no lo habéis visto nunca, quizás es la primera vez que lo veis, entonces lo 00:18:04
voy a explicar. Entonces, fundamentalmente el ciclo celular se divide en dos grandes 00:18:08
fases, la interfase y la división celular. Entonces, una célula o está en interfase 00:18:14
o está en división celular. 00:18:20
La interfase es la que aquí han dibujado en estos colores así pastel, ¿de acuerdo? 00:18:22
Y a su vez está dividida en una fase G1, una fase S y una fase G2. 00:18:28
Algunas células están de forma permanente en una fase que llamamos G0, ¿de acuerdo? 00:18:37
Están fuera del ciclo celular, ¿de acuerdo? 00:18:47
¿Qué es esta fase G0? Lo voy a explicar primero. Son células que están quiescentes. ¿Qué es la quiescencia? Son células que están en fase G0, quiescentes, están en reposo. Por tanto, en el organismo no cumplen ninguna función concreta. 00:18:50
Están en reposo, tienen su metabolismo en latencia, están latentes hasta que un determinado estímulo las saca de la fase S, las saca de la quiescencia y las obliga a entrar en ciclo celular. 00:19:08
Veréis el año que viene en hematología que las células matrematopoyéticas de la médula ósea están en fase G0. Estas células frente a determinados estímulos entran en ciclo celular, progresan por el ciclo celular, se dividen y dependiendo de las circunstancias vuelven a su fase G0 y aquí esencia a descansar, a reposo y latencia o siguen dando vueltas en el ciclo celular. 00:19:25
¿De acuerdo? Como podéis suponer, ya os adelanto que a una célula tumoral algo le pasa para que no deje de dividirse y de dar vueltas continuamente, sin dejar de dar vueltas, y no deja de dividirse durante toda su vida. 00:19:55
¿De acuerdo? Muy bien. Pues ya hemos dicho que la interfase está formada por la fase G1, S y G2. 00:20:11
La fase G1 es quizá la fase más larga de la vida de una célula. ¿Qué ocurre en la fase G1? Pues en la fase G1 es el periodo en el que la célula crece. Crece y cumple sus funciones, las funciones típicas de su tejido. 00:20:17
Imaginaos, una célula ósea o una célula del hígado, pues en fase G1 es en la que se encarga un hepatocito 00:20:37
de cumplir sus funciones de metabolizar fármacos, metabolizar toxinas, ¿de acuerdo? del metabolismo. 00:20:44
Si estuviésemos hablando de, no sé, de una célula sanguínea, pues es la fase en la que, por ejemplo, 00:20:51
si es un eritrocito, pues transporta oxígeno, dióxido de carbono, etc. 00:21:00
En un determinado momento está importante esta fase, ya hemos dicho que es la más larga, pero su duración depende del tipo de célula. 00:21:04
Entonces, la fase G1 de un hepatocito no es igual que la de una neurona y no es igual que la de, no sé, una célula del alveolo pulmonar o una célula renal o un macrófago. 00:21:17
Cada tipo de célula tiene una duración, su fase G1, que es característica. 00:21:29
En un momento determinado la célula decide pasar a otra fase, 00:21:35
que es lo que llamamos la fase S, fase de síntesis. 00:21:39
¿Y qué se sintetiza aquí? 00:21:42
En esta fase se sintetiza el DNA. 00:21:45
Es decir, la célula ha decidido dejar de cumplir sus funciones porque va a dividirse. 00:21:47
Va a entrar en mitosis. 00:21:53
Y antes de entrar en mitosis, entra en la fase 0, donde se lleva a cabo la replicación de todo el DNA del núcleo, de todos los cromosomas. La replicación ya la conocemos, ya la hemos estudiado en el tema 2. Todo ese proceso de replicación se lleva a cabo aquí. ¿De acuerdo? 00:21:54
¿De acuerdo? Esta fase depende también del tipo de célula, pero suele durar entre unos 5 y 10 horas aproximadamente. Una vez está replicado todo el DNA, la célula se puede decir que ya está preparado, su núcleo está preparado, entra en una fase que llamamos G2. 00:22:11
Esta es una fase de preparación en la que la célula va a preparar toda la maquinaria necesaria para la mitosis. 00:22:31
Sobre todo síntesis de proteínas, síntesis de microtúbulos, etc. 00:22:38
Toda la maquinaria celular que la célula necesita para poder entrar en mitosis y completar. 00:22:43
¿De acuerdo? 00:22:51
Suele ser una fase corta. 00:22:52
De hecho, suele ser la fase quizá más corta. 00:22:53
¿De acuerdo? 00:22:57
Y por último, entramos en la fase de división celular. Ojo, que el libro no lo clasifica bien, ojo. Esta fase no es la mitosis, ¿de acuerdo? Esta fase es la fase de división celular. 00:22:58
Y la división celular está formada por dos procesos. Por la mitosis, que es la división nuclear, es decir, el reparto de los cromosomas y la división, el reparto, y la citocinesis que tenemos aquí, el nombre, y la citocinesis. 00:23:11
¿Qué es la citocinesis? La división citoplasmática, es decir, la división y el reparto de todo el contenido citoplasmático. 00:23:30
Por tanto, la división celular, que es esta fase de aquí, fase M, porque es donde se lleva a cabo la mitosis, 00:23:39
pero es la fase de división celular, está formada por la mitosis y seguida de la citocinesis. 00:23:45
¿De acuerdo? Nos vamos a centrar un poquito en la mitosis. Hay que conocer que la mitosis está formada por cuatro subfases. 00:23:51
¿De acuerdo? Y acaba con la citocinesis. 00:24:00
La mitosis, no olvidemos la estructura de los cromosomas, que la vamos a ver ahora. 00:24:04
Lo voy a pasar un poquito rápido, lo tenéis explicado en el libro, los que venís de bachillerato de biología, segundo bachillerato y habéis dado biología, lo sabéis. 00:24:09
Teóricamente, al principio de fisiopatología debéis haberlo dado, ¿de acuerdo? 00:24:19
Pero yo, básicamente, una célula que está en interfase, ¿cómo se ve su DNA? 00:24:24
su DNA es cromatina, ¿de acuerdo? 00:24:29
No está condensado, está en... 00:24:31
Bueno, hay zonas que están más condensadas que otras 00:24:34
dependiendo del tipo celular, dependiendo del tipo celular 00:24:37
los genes de esas células están más descondensados 00:24:40
para que se puedan expresar. 00:24:44
Entonces en la interfase, la interfase es toda esta zona de aquí 00:24:46
que está formada por estas tres fases, ya hemos dicho G1, S, G2 00:24:50
normalmente el núcleo se ve así. 00:24:54
Entonces, en el momento en que la célula ha duplicado su material genético, fase S, tiene toda su maquinaria preparada, fase G2, y entra en mitosis, la primera fase es la profase. 00:24:56
Esta profase se llevan a cabo varios procesos. 00:25:09
El primero de ellos, el primero de ellos, se compacta el DNA, ¿vale? 00:25:12
El DNA se compacta y en la profase los cromosomas ya son visibles, primera característica. 00:25:18
Segunda, desaparece la envoltura nuclear. El núcleo desaparece. La membrana nuclear se disuelve. 00:25:23
De tal manera que los cromosomas quedan como flotando en el citoplasma, para que nos entendamos. 00:25:32
Tercera característica, estas estructuras que representan aquí como una estrella son los centrosomas o centros organizadores de microtúbulos, COMT. 00:25:38
¿De acuerdo? Estos centros organizadores de microtúbulos son muy importantes y entonces la tercera característica es que estos dos centrosomas o centros organizadores de microtúbulos, COMPS, se van a polos opuestos de la célula. 00:25:50
Es decir, tú te vas aquí, pues yo me voy al polo opuesto, tal y como está aquí. 00:26:05
¿De acuerdo? Por tanto, donde hay un centrosoma, ahí me indica que es el polo donde va a surgir una nueva célula 00:26:09
y donde está el otro centrosoma es el polo hacia donde va a surgir el otro centrosoma. 00:26:18
¿De acuerdo? 00:26:23
¿Qué más ocurre en la profase? 00:26:24
Se empiezan a formar a partir de los centrosomas, que aquí no está muy bien representado, microtúbulos. 00:26:26
¿De acuerdo? Microtúbulos son tubos, o sea, túbulos. 00:26:33
y empiezan a crecer desde un centrosoma hacia el polo opuesto, tal y como se ve aquí. 00:26:35
Entonces estos microtúbulos ya en la metafase, ojo, en la metafase, 00:26:44
los cromosomas metafásicos exhiben su mayor grado de compactación. 00:26:49
Donde mejor se ven los cromosomas es en metafase. 00:26:55
Por eso todos los estudios de citogenética los vamos a realizar con las células en esta fase. 00:26:57
entonces 00:27:02
de cada uno de estos centrosomas 00:27:04
van a salir los microtúbulos 00:27:06
van creciendo, creciendo, creciendo 00:27:08
¿hasta dónde? ¿hasta el otro polo? 00:27:10
no, van a intentar contactar 00:27:11
con los cromosomas 00:27:14
a la altura del centrosoma 00:27:15
perdón, del centrómero 00:27:18
entonces a la altura del centrómero 00:27:20
cuando llega el microtúbulo 00:27:22
engancha al cromosoma 00:27:23
en el cinetocor 00:27:26
¿de acuerdo? y esta es la función fundamental 00:27:27
del cinetocor 00:27:30
Ya hemos dicho que los cromosomas tienen un cinetocoro en cada cromátida, de tal manera que desde un polo de la célula un microtúbulo va a enganchar un cinetocoro y desde el otro polo, a través de otro microtúbulo, se engancha el cromosoma por el otro cinetocoro. 00:27:31
De tal manera que desde los centrosomas, como si fueran cuerdas, van a ir tirando y aflojando hasta que se coloquen todos los cromosomas en una estructura que es lo que llamamos la placa metafásica o placa ecuatorial porque está en el ecuador, en el centro de la célula. 00:27:50
De tal manera que ahora los cromosomas están todos alineados, de manera que cada una de las cromátidas con su cinetocoro, cada cromátida mira a un polo opuesto de la célula. 00:28:11
¿De acuerdo? En la siguiente fase, que es la anafase, lo que ocurre es que desde el centrosoma empiezan a tirar, como si fuera una contracción, se empiezan a contraer los microtúbulos, ¿de acuerdo? 00:28:26
empiezan a tirar desde el cinetocoro hacia el polo de la célula 00:28:39
de tal manera que este puente de cohesinas que teníamos aquí en el centro menos se rompe. 00:28:44
De tal manera que ahora ya cada una de las cromátidas quedan libres 00:28:50
pero, ojo, están separadas entre sí pero están ancladas al polo opuesto 00:28:54
a polos opuestos gracias a su unión a los microtúbulos. 00:29:00
De tal manera que durante la anáfase se produce la rotura de las cohesinas 00:29:05
y la migración de cada una de las cromátidas a polos opuestos de la célula. 00:29:09
¿De acuerdo? 00:29:14
En la telofase, las cromátidas hermanas, o sea, las cromátidas ya están en cada una en un polo de la célula, 00:29:17
se vuelve a formar el núcleo, ¿de acuerdo? 00:29:26
La membrana nuclear y se produce una estrangulación, una constricción, una estrangulación 00:29:29
que es la que va a llevar a cabo la división celular final. 00:29:35
Después de la telofase, seguidamente vendría la fase de citocinesis, que no vamos a entrar en detalle en ella, ni qué procesos se llevan a cabo, pero lo que ocurre es un reparto de todos los órganos citoplasmáticos, proteínas citoplasmáticas entre una célula y la otra célula. Esto a grandes rasgos. 00:29:40
¿De acuerdo? Hay diferencias entre células animales y células vegetales. 00:29:59
Así es como se ve en una esquemita y así es como se ve, por ejemplo, con microscopía y tiñendo los cromosomas con orceína. 00:30:05
Esto sería la profase. 00:30:13
En la metafase todos los cromosomas están en la placa ecuatorial. 00:30:15
Todo esto que está pintado en rojo son los microtúbulos. 00:30:20
Aquí tendríamos un COMT y aquí el otro, un centrosoma y el otro. 00:30:22
Aquí en la anafase están tirando los microtúbulos hasta que rompen la cohesión, los puentes, 00:30:26
y entonces obligan a que las cromatidas hermanas vayan y migren a por los opuestos de la célula. 00:30:33
Y en la telofase, como veis, ya se está descondensando la cromatina, ya no vemos tan bien los cromosomas. 00:30:39
Pronto se va a formar la membrana nuclear a su alrededor y ya veis que los microtúbulos se empiezan a dispersar. 00:30:45
¿De acuerdo? Los microtúbulos son proteínas del citoesqueleto de la célula y los necesita para sus funciones, la célula. 00:30:51
¿De acuerdo? Yo os propongo un ejercicio, ¿de acuerdo? 00:31:00
Que es que hagáis un dibujo, por ejemplo, de las etapas de la mitosis junto con la citocenesis 00:31:03
para una célula eucariota animal que es 2N igual a 8. 00:31:09
¿De acuerdo? Por tanto, es diploide y tiene 8 cromosomas totales. 00:31:14
Y puedes, por ejemplo, dibujar cada pareja de cromosomas de un color diferente para distinguirlos. 00:31:19
Este ejercicio, aunque es un ejercicio de bachillerato, me parece que os puede ayudar sobre todo para los que no lo habéis hecho nunca. 00:31:27
Os puede ayudar también a entender las fases de la mitosis. 00:31:35
¿De acuerdo? 00:31:42
Muy bien. 00:31:44
Esto no viene en el libro. 00:31:45
Es decir, yo os he dicho que una célula va progresando por el ciclo celular y que hay una serie de estímulos que hacen que la célula que está en fase G1 o en fase G0, en un momento determinado entre en fase G1, estando en fase G1 decida dividirse y por tanto entre en fase S para replicar el DNA o entre en fase G2 para preparar el citoplasma y la maquinaria. 00:31:46
Y se pueda dividir. Acordaos que la división celular, mitosis, citocinesis. ¿De acuerdo? ¿Pero cómo se lleva a cabo esto? ¿Cómo lo decide la célula? Pues hay un control y una regulación muy grande que es lo que llamamos los puntos de control del ciclo celular. 00:32:16
Esto fueron investigaciones de estos tres investigadores, ¿de acuerdo? De Heartwell Hunting Nurse, que les dieron el primer Nobel en 2001, el de Medicina, por su descubrimiento de lo que llamaron puntos de control o en inglés checkpoints. 00:32:33
son muy importantes 00:32:49
¿de acuerdo? 00:32:52
de tal manera que 00:32:53
para que una célula progrese 00:32:54
tiene que haber unos puntos de control 00:32:56
entonces la célula viene por aquí 00:32:58
por su camino 00:32:59
y de vez en cuando se encuentra un policía 00:33:00
un guardia 00:33:02
un punto de control 00:33:03
un checkpoint 00:33:05
que le dice 00:33:05
¿cómo estás? 00:33:06
¿va todo bien? 00:33:08
sí 00:33:10
pues sigues para adelante 00:33:10
hay problemas 00:33:11
hay anomalías 00:33:12
hay alteraciones cromosómicas 00:33:13
mutaciones 00:33:15
entonces espérate 00:33:15
y entonces 00:33:17
Por eso se llama checkpoint y bloquean el ciclo celular y no dejan que la célula siga hacia adelante, ¿de acuerdo? 00:33:19
Entonces, un checkpoint no es ni más ni menos que un punto de control que va a permitir a la célula progresar en el ciclo celular o detener la progresión, ¿de acuerdo? 00:33:25
De tal manera que una célula va progresando, de tal manera que se distinguen cuatro puntos de control fundamentales, ¿de acuerdo? 00:33:36
Un primer punto de control es en fase G1. Cuando la célula está acabando su fase G1 y está recibiendo señales de que se divida, por tanto está casi a punto de entrar en fase S, la célula se pregunta, a ver, la célula es del tamaño adecuado, por tanto ha crecido suficiente y se hacen dos preguntas. 00:33:45
Una sobre el crecimiento celular y la otra sobre el entorno. 00:34:08
Es decir, el ambiente en el que me encuentro, ¿tengo nutrientes suficientes para que las células hijas luego puedan crecer? 00:34:13
¿Sí o no? 00:34:19
Y esta pregunta que está puesta en rojo, ya veis que se la hace la célula siempre en todos los checkpoints. 00:34:21
¿Se ha producido daño en el DNA? 00:34:28
Porque si hay mutaciones y daño en el DNA, yo no sigo. 00:34:29
¿De acuerdo? 00:34:33
No dejo que sigas. 00:34:33
Y entonces el checkpoint bloquea el ciclo celular. 00:34:34
Tenemos otro control en la fase S. Es justo después de la replicación del DNA. ¿Se ha producido en la replicación alguna mutación, algún daño en el DNA, alguna rotura de algún cromosoma? 00:34:38
Sí, pues no podemos progresar y normalmente si hay daño se intenta reparar y si no se puede reparar hay señales que mandan a la célula la apoptosis. 00:34:58
Pero si el DNA está bien, pues continuamos a fase G2. 00:35:08
Después de que la célula ha preparado toda su maquinaria en fase G2, antes de la mitosis se vuelve a preguntar cosas a la célula. 00:35:12
Y las preguntas que se hace vuelven a ser, que es el punto de control G2M, sobre el crecimiento celular y sobre su entorno y sobre el DNA. 00:35:20
¿De acuerdo? 00:35:29
¿Se ha replicado todo el DNA? 00:35:30
¿De acuerdo? 00:35:34
¿O falta algo que esté todavía sin replicar? 00:35:34
Y en esa replicación se ha producido daño. Si esto es afirmativo y esto es negativo, la célula progresa y entra en mitosis. Este punto de control es muy importante, de tal manera que, de tal manera que, si la célula decide progresar, es lo que llamamos el punto de no retorno. La célula entra en mitosis y se dividirá sí o sí. Ya no entrará en apoptosis. 00:35:38
Por tanto, estos tres controles son muy importantes, pero especialmente este. Si la célula y la maquinaria de la célula, el checkpoint da el ok, la célula se divide si o si pase lo que pase, ¿de acuerdo? 00:36:01
Y cuando está acabando, cuando está en metafase, tenemos el control metafásico. Y eso es un checkpoint en el que la maquinaria de las células se va a preguntar si todos los cromosomas están bien alineados con las cromátidas mirando a polos opuestos. 00:36:16
Daos cuenta que si esto no se cumple puede que una de las células hijas no reciba el número de cromátidas que le corresponden y por tanto tenga una información genética diferente a su otra hermana, ¿de acuerdo? 00:36:36
Por tanto, en el ciclo celular hay una serie de puntos de control donde la célula, con su maquinaria celular, se pregunta una serie de cosas. Si todo va bien, pues la célula progresa sin problema. Si alguno de ellos está mal, la célula para. Si puede reparar el fallo, lo repara. Y si no lo puede reparar, se va a la apoptosis y se muere. 00:36:50
de acuerdo 00:37:11
muy bien, esto es muy importante 00:37:13
porque daos cuenta 00:37:16
ya tendréis que estar pensando que 00:37:16
si aquí yo me salto el control 00:37:19
y paso 00:37:22
del policía y del checkpoint 00:37:24
y sigo para adelante y aquí lo mismo 00:37:26
y aquí lo mismo y aquí lo mismo 00:37:28
podemos tener una célula que empieza a dar vueltas 00:37:29
y no deje de dividirse 00:37:31
y entonces tendremos 00:37:33
una neoplasia, un cáncer 00:37:35
y estas son las células tumorales 00:37:37
han desarrollado la capacidad de saltarse los checkpoints. 00:37:39
Entonces les da igual que haya checkpoints y siguen ciclando, siguen ciclando, 00:37:44
siguen dando vueltas de tal manera que hay células que es que ni siquiera llegan, 00:37:48
como vamos a ver, ni siquiera llegan a crecer. 00:37:53
¿Por qué? Esta fase es tan cortita porque tienen muchas prisas de volver a entrar en mitosis 00:37:55
y dividirse, dividirse. 00:38:01
Como no hay controles, las células tumorales acumulan un montón de alteraciones genéticas, 00:38:03
mutaciones, como veremos más 00:38:08
adelante. ¿De acuerdo? 00:38:10
Vale, pero ¿quién es este policía? ¿Quiénes 00:38:12
son estos checkpoints? Pues no es ni más 00:38:14
ni menos que un complejo proteico. 00:38:16
Un complejo proteico que está formado 00:38:18
por dos proteínas. Una de ellas 00:38:20
se llama ciclina. 00:38:22
¿Por qué? Ahora veremos 00:38:25
por qué. Porque cicla durante el ciclo 00:38:26
celular. Son las que regulan 00:38:28
las proteínas de los checkpoints 00:38:30
que va asociada siempre a una 00:38:32
proteína que llamamos CDK o 00:38:34
CDC en levaduras. 00:38:36
que es donde se descubrieron CDKs de cycling-dependent kinase, son kinasas dependientes de ciclinas, es decir, kinasas son enzimas que ponen fosfatos, grupos fosfatos, es decir, esta célula escapa de coger otra proteína y ponerle un grupo fosfato en un sitio determinado, y así la activa o la inactiva dependiendo del tipo de kinasa, ¿de acuerdo? 00:38:38
del tipo de residuo. En este caso son serinatreoninacinasas. ¿Por qué se le llaman cycling-dependent 00:39:05
kinase? Porque son ciclinasas que dependen de ciclinas, es decir, o tienen una ciclina 00:39:13
acoplada o no funcionan. ¿De acuerdo? Por tanto, este complejo, este complejo proteico 00:39:21
ciclina CDK, es el que lleva a cabo el control del ciclo celular. ¿Por qué se le llama 00:39:28
ciclina, porque lo que vieron los investigadores 00:39:35
es que dependiendo de si la célula estaba en interfase 00:39:38
o en mitosis, sus niveles en la célula 00:39:42
ciclan, entonces en la interfase 00:39:45
van aumentando, durante 00:39:48
la mitosis llegan al máximo y justo cuando acaba la mitosis 00:39:51
vuelven otra vez al principio, siguiente 00:39:54
ciclo, vuelven al principio 00:39:57
los niveles plasmáticos, ¿de acuerdo? 00:39:59
Y da cuenta, bueno, esto es un experimento que hicieron con embriones de rizo de mar. Aquí las descubrieron, por eso se llaman ciclinas. ¿De acuerdo? ¿Qué es lo relevante? Pues que dependiendo de la fase del ciclo celular, G1, S, G2 o M, el complejo ciclina CDK es diferente. 00:40:01
De tal manera que, para que una célula esté en G1, mejor dicho, una célula estará en G1 siempre y cuando en su citoplasma solamente se encuentren complejos ciclina E-CDK2. 00:40:23
Cuando la célula decide dividirse, ciclina y pasar por tanto a fase S, ciclina E-CDK2 desaparece y aparecen dos complejos diferentes, ciclina A-CDK1 y ciclina A-CDK2, que van a estar vigentes durante la fase S y G2. 00:40:41
Y justo antes de la mitosis vuelve a aparecer un nuevo complejo ciclina CDK. ¿De acuerdo? Por tanto, ¿qué es lo importante de todo esto? Lo importante es que para que la célula progrese en el ciclo celular, primera idea, hay unos puntos de control. 00:41:04
en esos puntos de control la célula evalúa 00:41:23
una serie de parámetros 00:41:26
si ha crecido 00:41:28
cómo está el crecimiento celular, cómo está su maquinaria 00:41:29
celular, cómo está el DNA 00:41:32
cómo está el entorno 00:41:33
si las respuestas son ok, la célula 00:41:34
progresa, si la respuesta 00:41:38
es KO, la célula 00:41:40
para, no sigue 00:41:42
intenta reparar los daños 00:41:43
y si no los puede reparar se muere por apoptosis 00:41:45
¿de acuerdo? primera idea 00:41:48
fundamental, segunda idea 00:41:49
¿Qué es la célula? Existen unos complejos proteicos que son ciclina con CDKs, que son los que controlan y regulan el ciclo celular. 00:41:51
Tercera idea, dependiendo de la fase en la que te encuentres el ciclo celular, habrá unos complejos ciclina-CDK diferentes. 00:42:03
¿De acuerdo? Vale, entonces, ya esto es un poquito lo que os he dicho. 00:42:13
A ver, os he puesto aquí el esquema también de levaduras porque es el esquema, estos investigadores lo estudiaron al principio en GIST, en levaduras, que son células que crecen muy bien, que crecen en suspensión, que se puede trabajar muy bien con ellas, que crecen a patadas y por tanto puedes hacer muchos experimentos a la vez. 00:42:19
En células eucariotas animales, ya veis que los complejos ciclina-CDK son ligeramente diferentes, pero básicamente son fundamentalmente el funcionamiento suyo mismo. 00:42:38
¿De acuerdo? 00:42:53
Muy bien, la clase de hoy se quedaría aquí. 00:42:56
Para el próximo día vamos a empezar a ver algunas técnicas de estudio de los cromosomas. 00:43:00
Idioma/s:
es
Autor/es:
Pedro Melgar-Rojas
Subido por:
Pedro M.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
Visualizaciones:
67
Fecha:
12 de mayo de 2024 - 19:12
Visibilidad:
Clave
Centro:
IES BENJAMIN RUA
Duración:
43′ 08″
Relación de aspecto:
1.51:1
Resolución:
1088x720 píxeles
Tamaño:
67.51 MBytes

Del mismo autor…

Ver más del mismo autor

EducaMadrid, Plataforma Educativa de la Comunidad de Madrid

Plataforma Educativa EducaMadrid