MedicinABC

23 ene. 2013

La mitosis y el ciclo celular

La mitosis es el proceso de la división asexual en las células somáticas de las eucariotas, en contrario a los gametos que se forman mediante la meiosis. Como consecuencia de la mitosis se forman dos células hijas diploides que ambas contienen la misma información genética que su célula madre. En el ciclo celular entero la mitosis es la fase más importante pero ocupa sólo un porcentaje pequeño del tiempo total.


El ciclo celular

En el ciclo celular se pueden distinguir dos fases mayores: la interfase y la mitosis. Cada una de las dos fases a su vez se divide en fases menores para poder examinar el ciclo entero con más facilidad.


La interfase

La interfase supone el porcentaje mayor del ciclo celular y es una fase de crecimiento en la que la célula se prepara para la división. Encontramos tres estadios en los que la célula puede encontrarse: G1 (growth o gap 1), S (síntesis) y G2 (growth o gap 2).


Publicidad
En G1, la célula que acaba de salir de la mitosis crece. Es decir, sintetiza todos los componentes celulares y proteínas que caracterizan su fenotipo particular. Debido a ello su tamaño se duplica. Esta fase tarda en promedio entre 6 y 12 horas. En los humanos, las células en este estadio tienen una carga genética de 2n 2c (dos alelos por cada gen y dos unidades de cada cromosoma).

S es la fase de la replicación del ADN. En ella se duplican los cromosomas así que quedan formados por dos cromátidos cada uno. Como resultado de esta fase la carga genética supone 2n 4c. Esta fase tarda 10 a 12 horas y en una célula de mamífero típica ocupa alrededor de la mitad del tiempo de todo un ciclo celular.

En G2 continúa la síntesis de proteínas y ARN. La fase tarda aprox. 3 a 4 horas y termina cuando la cromatina en el núcleo empieza a condensarse lo que indica el inicio de la mitosis.

Adicionalmente existe el estadio G0. G0 (growth 0) expresa que la célula que ha entrado en esta fase dejó de crecer y salió del ciclo. Las células que se encuentran en esta fase se llaman "quiescentes" y las células que siguen en el ciclo se denominan "proliferantes". Algunas células, una vez que dejan el ciclo permanecen en G0, mientras que otras vuelven a entrar en él y dividirse.


La mitosis

En el ciclo celular, la mitosis ocupa un tiempo relativamente corto comparado a la interfase. Aquí se puede ver una animación que ilustra eso.
Por razones técnicas se puede dividir la mitosis en profase, prometafase, metafase, anafase y telofase. A esta última sigue la citocinesis que no forma parte de la propia mitosis pero completa el proceso de división celular.
Antes de examinar cada una de las fases repasamos las partes que constituyen el cromosoma que presenta la estructura más importante en la división celular de las eucariotas:


Cromosoma


Profase
(1) Profase. 
La profase empieza con la condensación de la cromatina en el núcleo formando los cromosomas que ahora (después de la fase S) consisten de dos cromátidos cada uno. Los cromátidos están unidos entre sí en el centrómero. El nucléolo y la membrana del núcleo desaparecen. El centrosoma se duplica y cada uno de ellos migra hacia un extremo de la célula. Estos sirven para la organización de los microtúbulos que se forman mediante la polimerización de tubulina soluble. Los centrosomas y los microtúbulos forman el huso de la célula.

Prometafase
(2) Prometafase. 
En esta fase los microtúbulos se extienden hasta la región del núcleo. Cada cromosoma recibe dos cinetocoros, uno en cada cromátida, cerca del centrómero, así que los microtúbulos pueden anclarse en ellos. Al anclarse los microtúbulos, en los cinetocoros se activa un "motor" que permite la cromátida "subir" en el microtúbulo hacía el centrosoma correspondiente. Los microtúbulos que no se anclan a los cinetocoros se asocian con microtúbulos del extremo celular opuesto.

Metafase
(3) Metafase. 
Al asociarse los microtúbulos unos a otros o a los cinetocoros, los centrómeros se congregan en el plano ecuatorial (una línea imaginada que tiene la misma distancia a cada uno de los dos centriolos). Los cinetocoros no asociados a microtúbulos emiten una señal para impedir que la célula proceda a la anafase antes de que todo esté totalmente listo para la separación cromosómica correcta.

Anafase
(4) Anafase. 
Es la fase crucial de la mitosis ya que en ella se distribuyen las dos copias de información genética idéntica. Las cohesinas (proteínas que mantienen las dos cromátidas unidas) se cortan así que estas últimas pueden desplazarse hacia los centriolos. Al final de esta fase la célula dispone de 2 juegos idénticos y completos de información genética, cada uno cerca de uno de los centrosomas.

Telofase

(5) Telofase. 
En ella los microtúbulos no anclados en cinetocoros siguen alargándose, estirando la célula aún más. Se forma una membrana nuclear alrededor de cada uno de los dos grupos cromosómicos y la cromatina se descondensa en los nuevos núcleos. 


Citocinesis

(6) Citocinesis.
La citocinesis finalmente presenta la separación de las dos células nuevas e inicia juntamente con la telofase. En ella, el citoplasma se estrangula gradualmente, así que cada célula hija recibe su núcleo y organelos celulares. El estrangulamiento se produce mediante un anillo contráctil de actina en el lugar donde estuvo el plano ecuatorial. 
A continuación, las nuevas células entran en G1 o G0 de la interfase.



Fuentes:
College of Chemical and Life Science Maryland: An introduction to Mitosis. (Implica unas fotos microscópicas interesantes de las fases mitóticas.)
Cells alive: The cell cycle
T. Mayor et al.: "Protein kinases in control of the centrosome cycle." FEBS Letters, 1999
W. H. Freeman

Acerca del Autor:

Dorina Ferrario es la fundadora de MedicinABC y estudiante de Medicina Humana en la Universidad Humboldt de Berlín. Su reto es conseguir la difusión de información médica gratuita y de calidad a sus lectores. Bloguera en formación continua para una continua difusión de información. Sígue MedicinABC en Twitter.