02 núcleo 2
- 1. NÚCLEO DRA.MARTHA LETICIA ZAMUDIO AGUILAR FAC.MED.U.V.
- 2. Dinámica celular • Toda célula alterna entre dos estados básicos: • Actividad metabólica (interfase) Núcleo presente, cromatina nuclear • Actividad mitósica (núcleo desorganizado), formación de cromosomas • En algunos casos el ciclo es muy rápido (células epiteliales, de la MO) • En otros casos sólo se produce si hay necesidad (hepatocitos) • En otros casos difícilmente se produce (músculo estriado, neuronas)
- 3. Núcleo • Organelo principal que controla casi todas las actividades celulares • Sintetiza directamente algunos componentes (DNA –replicación-, RNAm –transcripción-, RNAt, RNAr): se exportan al citoplasma
- 4. NÚCLEO • UN NÚCLEO: LA MAYORÍA. • DOS NÚCLEOS: HEPATOCITOS, EPITELIO TRANSICIONAL • MULTINUCLEADA: MUSCULAR ESQUELÉTICA
- 6. Forma del núcleo • Varía con cada tipo celular y por lo general se relaciona con la forma de la célula: • Redondo o esferoidal: células cuboideas, • Alargado o fusiforme: células alargadas • Arriñonado, • Segmentado. • Puede ser único, doble o múltiple.
- 9. Envoltura nuclear • Lo separa del citoplasma • No se ve con ML. • Se requiere ME para verla • Constituida por dos membranas separadas por un espacio o cisterna perinuclear • La membrana externa contiene ribosomas y se continúa con el RER
- 10. Poros en la envoltura nuclear • Contienen el Complejo del poro: • Transporte selectivo de moléculas en ambas direcciones • Estructura cilíndrica con más de 100 proteínas • Moléculas muy pequeñas pasan libremente, las más grandes requieren transporte activo e interacción con receptores
- 12. NÚCLEO • Dentro del núcleo, las moléculas de DNA y proteínas están organizadas en CROMATINA • El DNA del interior de la cromatina es una molécula única muy larga y superenrrollada que contiene secuencias lineales de genes • Éstos encierran a su vez instrucciones codificadas para la construcción de las moléculas de proteínas y RNA necesarias para producir una copia funcional de la célula.
- 14. Nucléolos • Son masas densas y esféricas en las cuales se sintetiza el RNA y en donde se producen las primeras fases de ensamblaje de los ribosomas. • Formados básicamente por RNAr y proteínas • Por lo general uno o dos • Las células secretoras de proteínas (hepatocitos) y las que se reproducen mucho (ojo Cáncer) contienen grandes o múltiples nucléolos
- 15. Melanoma. Células poligonales con pigmento melánico en su citoplasma y núcleos con nucleólo prominente.
- 16. ADN • El ácido desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN, ó DNA es un ácido nucleico que contiene instrucciones genéticas. • DNA= Polinucleótido • un largo tren formado por vagones. En el DNA, cada vagón es un NUCLEÓTIDO, y cada nucleótido, a su vez, está formado por un azúcar (la DESOXIRRIBOSA), una base nitrogenada (que puede ser adenina→A, timina→T, citosina→C o guanina→G) y un grupo fosfato
- 17. DNA NUCLEAR • Constituyente básico de la cromatina /cromosoma nuclear en las células eucarióticas. • El núcleo dirige las actividades de la célula y en él tienen lugar procesos tan importantes como la autoduplicación del ADN o replicación, antes de comenzar la división celular, y la trascripción o producción de los distintos tipos de ARNm, que servirán para la síntesis de proteínas. •
- 18. Cromatina • Organizada en nucleosomas: histonas y DNA a su alrededor. • Se asocian también no histonas (proteínas), estructural • Las unidades básicas de la cromatina son los nucleosomas
- 19. CROMATINA • Las histonas son unas proteínas pequeñas que están en el núcleo. Son muy básicas lo que les facilita unirse al ADN para ejercer su función de empaquetarlo formando parte de la cromatina.
- 20. CROMATINA • La diferencia ente las histonas y las no histonas es simple. Ambas son proteínas, ambas brindan estructura al ADN, y ambas son componentes de la cromatina. Su principal diferencia está en la estructura que proveen. Las proteínas histónicas son los carretes sobre lo cuales se enrolla el ADN, mientras que las proteínas no histónicas proveen la estructura de andamiaje.
- 21. CROMATINA • Las histonas no pueden trabajar solas. Las proteínas histónicas pueden cumplir sus funciones solo en presencia de las proteínas no histónicas
- 22. MITOSIS
- 23. Cromatina • Heterocromatina: • Gruesa y densa • Inactiva: DNA muy compacto: no transcripción • Eucromatina: • DNA no condensado (permite la transcripción) • Cromatina activa, asociada con histonas (proteínas)
- 24. • TRANSCRIPCIÓN: Conjunto de procesos que hacen que la información almacenada en la secuencia de nucleótidos del DNA se transfiera a una secuencia de RNA complementaria. (RNAm).
- 25. Los núcleos redondeados presentan zonas púrpuras más densas y zonas más claras. Las zonas densas corresponden a la heterocromatina, donde más colorante se ha unido, mientras que las zonas claras corresponden con cromatina menos empaquetada, se une menos colorante.
- 26. INTERCONVERSIÓN EN LA CROMATINA • 1.-Todas las células tienen el mismo contenido de cromatina. • 2.-Cada célula especializada usa solo ciertos genes. • 3.-Los genes no utilizados pasan de EU a HETROCROMATINA (HETEROCROMATINIZACIÓN) • 4.-Cada célula tiene diferente contenido de Eucromatina/Hetero
- 27. • EJMS. • UN HEPATOCITO NO SINTETIZA HORMONAS TIROIDEAS. • UNA CÉLULA DEL EPITELIO GÁSTRICO NO SINTETIZA AMILASA (SOLO LO HACE UNA CÉL. DEL EP. PANCREÁTICO, DEL ADENÓMERO Y NO DEL CONDUCTO.
- 28. DESHETEROCROMATINIZACIÓN • 1.-Algunas células neoplásicas malignas reactivan cromatina que no les corresponden por ejm. Producción de alfafetoproteína y/o AgCarcinoembrionario. • 2.-Alfafetoproteína. En cualquier célula de adulto debe ser heterocromatina; solo es eucromatina en fetos . • 3.-Las células neoplásicas malignas “enloquecen”y producen alfafetoproteína
- 29. DESHETEROCROMATINIZACIÓN PERMITIDA • 1.-Solo durante la replicación del DNA para la mitosis.(se desempaqueta) • 2.-En cada nueva célula hija se heterocromatiniza lo que ya estaba marcado como tal.
- 30. Cromatina sexual • Sólo en mujeres o en hombres XXY • O en quienes tienen más de un cromosoma X • Representa condensación de la cromatina • Toda célula de mujer normal debe tener una y solo un cromosoma X activo: los que sobren se inactivan todos • Permite determinar el sexo cromatínico.
- 34. Corpúsculo de Barr.Cromatina sexual • son masas condensadas de cromatina sexual, se encuentran en el núcleo de las células somáticas de las hembras debido a un cromosoma X inactivo. • El estudio de la cromatina sexual nos permite identificar la presencia de dos cromosomas X en recién nacidos con genitales externos no definidos.
- 35. Cromatina sexual • Se puede observar en la periferia del núcleo o bien en forma de “palillo de tambor” en PMN, neutrófilos • Hipótesis de Lyon: • A) Solo se necesita, y requiere, un cromosoma X para vivir • Todos los que sobren se inactivan (heterocromatinización) • En mujeres normales la inactivación es al azar
- 36. Cromatina sexual • En mujeres normales (XX) uno de los dos cromosomas se inactiva al azar. • Algunas células inactivan el X paterno y otras el materno • En realidad las mujeres tienen dos líneas celulares diferentes (mosaico natural) –diferente contenido genético: el contenido en el X paterno difiere del X materno)
- 37. Cromatina sexual • Para la división celular el X inactivo se reactiva • De otro modo no habría división equitativa del contenido genético • Tras la división celular, se reinactiva Cromatina sexual
- 38. Cromatina sexual • Todo hombre con cromatina sexual positiva (corpúsculo de Barr) es necesariamente XXY • Todo fenotipo incierto o que imita a un hombre y tiene corpúsculo de Barr, es mujer, se le debe hace cariotipo: tiene cromosoma Y es hombre, no tiene …es mujer.
- 39. Formas de determinar el sexo • Social: cómo se viste y actúa el sujeto • Psicológico: Cómo se siente y actúa • Genital: aspecto de los genitales externos • Caracteres sexuales secundarios: senos, caderas, cintura,vello púbico. • Gonadal: qué gónadas tiene. • Cromatínico: Corpúsculo de Barr • Cromosómico: Cromosoma Y presente o ausente • Génico: Ag Hy (determinante testicular) ,va en el cromosoma Y
- 40. Matriz nuclear • Estructura fibrilar de fondo, a manera de esqueleto • Todavía en controversia su existencia • Nucleoplasma: • Lo que queda entre cromatina y nucléolo. • Formado por diversos componentes químicos • No se puede ver ni con ME
- 42. • SÍNDROME DE KLINEFELTER • SUPER HEMBRA • SÍNDROME DE TURNER • QUE GENES HAY EN EL CROMOSOMA X
- 43. Mitosis • Proceso de división para células no germinales • Conserva el número de cromosomas • Regulado en forma estricta, dentro de lo cual se admiten variaciones, según requerimientos del tejido: lesión, reparación, estímulo hormonal, etc. • Se contrabalancea con la apoptosis: entre ambas determinan el número total de células de un tejido (atrofia, hiperplasia, neoplasia)
- 44. Mitosis • Sólo para células no germinales (todas excepto espermatozoides y ovogonias) • Puede transmitir mutaciones somáticas (ocurridas en células no germinales), generalmente relacionadas con el cáncer • Puede transmitir monosomías-trisomías • (pérdida de un cromosoma en una célula descendiente y ganancia del mismo en la otra)
- 45. Mitosis • Es la resultante anatómica del proceso de división celular • Implica la duplicación previa de la cromatina • Luego organización en cromosomas dobles y disolución del núcleo • Los cromosomas se dividen equitativamente • Las dos células hijas se suponen iguales a la célula madre
- 46. Cromosomas • Forma de organización del material genético • Sólo se forman y son visibles durante la mitosis • Cuando visibles, es porque ya se ha duplicado la cromatina (cromosomas dobles) • En realidad los cromosomas simples sólo existen temporalmente al separarse los cromosomas dobles o mitósicos (cromátidas)
- 47. Cariotipo • Forma de organizar en un papel todos los cromosomas de una persona • Se clasifican según tipo y tamaño • Se induce la mitosis con un mitógeno • Se detiene la mitosis en metafase con colchicina • Se fotografían, recortan y pegan (en papel o en forma virtual) • Se estudia su número y forma
- 48. Cariotipo por bandeo • Los cromosomas captan el colorante Giemsa (Bandas G) • La tinción se produce en bandas alternas oscuras y claras • El patrón es constante para cada cromosoma • Permite detectar pequeños faltantes (al faltar la banda), así como agregados (translocación, al sobrar una banda)
- 50. Mitosis • Serie de pasos artificialmente señalados • Para estudiar el proceso • En realidad es un continuo • Comienza con la formación de cromosomas • Termina con la separación de las dos células hijas
- 51. Mitosis • Permite determinar la velocidad de reproducción de un tejido (índice mitósico), para estimar la velocidad de crecimiento de un tumor maligno y su pronóstico (a más mitosis, peor Pronóstico) • Permite detectar formas anormales de organización cromosómica (tripolar, por estallamiento: indican neoplasias malignas por lo general)
- 52. Ciclo celular • Serie de eventos vitales de una célula • La división es solo una parte • Comprende las etapas previas a la mitosis y las posteriores • Describe de modo completo el ciclo de vida de las células y su dinámica • En realidad gira en torno a la mitosis, pero describe su preparación y eventos posteriores
- 53. CÍCLO CELULAR
- 54. CÍCLO CELULAR • VIRCHOW: – “Toda célula procee de otra célula preexistente por división de esta” – FASE M ó Mitótica MITOSIS – 1 HORA CITOCINESIS – INTERFASE • G1,S,G2 • DÍAS, SEMANAS, SEGÚN LÍNEA CELULAR
- 55. FASE DE DESCOMPACTACIÓN G1 – G (GAP,intervalo) – Actividades especializadas – Duración variable según línea celular – No.cromosomas diploide (2n) – Cromatina descondensa doble hélice • Condiciones ambientales • Condiciones internas
- 56. Fase G1 del ciclo celular • Inmediatamente después de la mitosis • Síntesis de RNAm y proteínas • Recuperación del volumen completo • Es corta en células que se reproducen rápido (MO, Revestimiento epitelial)
- 57. Fase de duplicación ó Síntesis (S) • Replicación DNA cromosomas individuales • 2 moléculas resultantes se unen por Centrómero cromosomas 4 hebras de DNA. UNIDAS POR COMPLEJOS PROTEICOS COHESINAS
- 58. FASE DE PREPARACIÓN PARA DIVISIÓN DE CROMATINA G2 • Verificar si la Fase S se completo. • Condensación gradual cromatina • cromatina condensada cromatina descondensada CROMOSOMA METAFÁSICO CROMOSOMA INTERFÁSICO
- 59. Fase de Compactación y división (M) • Finalidad: producir dos células hijas genéticamente idénticas. – Cromosomas replicados – Centríolos replicados huso mitótico – Centrosomas se separan ásteres – Ásteres polos huso – Envoltura nuclear se desintegra – Huso captura cromosomas
- 61. MITOSIS
- 62. Mitosis • Dividida en fases para fines didácticos • Profase: condensación gradual de la cromatina hacia cromosomas • Metafase: Cromosomas en el centro • Anafase: Cromosomas en los polos • Telofase: reconstrucción del núcleo, separación de dos células
- 64. Profase • Implica duplicación previa del material genético • Se fragmenta le envoltura nuclear, queda en forma de vesículas que luego se rearman • Condensación gradual de la cromatina hacia cromosomas (mitósicos = dobles) • Se desintegra el nucléolo • Centrosomas-centríolos se han duplicado y se separan, empiezan a formar el huso acromático
- 65. Huso acromático • Serie de microtúbulos que enlazan ambos centríolos • Crecen desde el ecuador hacia los polos • Permiten enganchar a los cromosomas , cerca del centrómero y tirar de ellos para su relocalización en los polos • Los cromosomas se dividen (de dobles pasan a sencillos: cromátidas)
- 66. Prometafase • Membrana nuclear disuelta • Microtúbulos entran en contacto con cromosomas (cinetocoros) • Cromosomas se alinean
- 67. Metafase • Los cromosomas enganchados por el centrómero en el huso acromático se dividen y se desplazan • Se han formado las cromátidas • Se van desplazando hacia los polos
- 68. Anafase • Las cromátides separadas se localizan en los polos (libera proteína “plegada”) • La migración es guiada por el huso acromático • La migración a los polos anuncia la división celular efectiva • Se ha producido una distribución equitativa de las cromátides: una de cada par en cada polo. • Inicia la división del citoplasma.
- 70. ANAFASE
- 71. Telofase • Se reconstruye la envoltura nuclear • Avanza la división del citoplasma (citocinesis) • Los cromosomas (cromátides hijas) se desorganizan hasta llegar a cromatina nuevamente • Al final quedan dos células hijas, teóricamente iguales (citocinesis completada)
- 75. METAFASE: cromosomas condenaados ANAFASE:cromosomas en los polos.ADN por igualen las células hijas
- 76. TEJIDO EPITELIAL MITOSIS ANORMALES Y DIVERSIDAD EN EL TAMAÑO DE LOS NÚCLEOS
- 78. Fase G0 Quiescencia • Las células que no se reproducirán entran en esta fase • Se considera una fase de reposo • Algunas células quedan indefinidamente allí (neuronas) • Otras pasan mucho tiempo allí, pero pueden regresar a G1 y continuar a S
- 79. CONTROL DEL CÍCLO CELULAR • Complejos Proteicos – Ciclinas – Cinasas dependientes de ciclinas (Cdk) PASO G2 A MITOSIS ACTIVACIÓN Cdk Ciclinas mitoticas Factor promotor de la mitosis
- 80. CHEQUEO • PROTEÍNAS a manera de sensores reconocen daño DNA. • Se detiene proceso del Cíclo Celular. • Repara el daño o Muerte Celular. G1 (antes síntesis DNA)
- 81. PROTEINAS SENSORAS • ATM (ataxiateleangiectasia mutada) • ATR (proteína relacionada con ataxia- teleangiectasia y Rad3) • Proteínas supresoras de tumores – Retinoblastoma – p53