ADN, cromosomas, ciclo celular y división celular: mitosis y meiosis

ADN y cromosomas

Organización del ADN: El ADN forma una doble hélice que se enrolla alrededor de histonas, formando nucleosomas. Estos se compactan en cromatina y, finalmente, en cromosomas.

Condensación: El ADN se condensa antes de la división para protegerlo, evitar enredos y facilitar su distribución entre las células hijas.

Telómeros y centrómero: Los telómeros protegen los extremos de los cromosomas. El centrómero mantiene unidas las cromátidas hermanas y permite su separación.

Gen y locus: Un gen es un segmento de ADN con información genética. El locus es la posición específica que ocupa un gen en un cromosoma.

Cromátidas hermanas: Antes de la replicación hay una cromátida; después hay dos cromátidas hermanas idénticas unidas por el centrómero.

Cariotipo: Es el conjunto de cromosomas ordenados por tamaño y forma. En humanos hay 46 cromosomas en 23 pares y permite observar alteraciones cromosómicas.

Cromosomas homólogos: Son pares de cromosomas, uno de cada progenitor, con los mismos genes pero posibles alelos diferentes. Una mutación es un cambio permanente en el ADN.

Autosomas y sexuales: Los autosomas no son cromosomas sexuales. Los cromosomas X e Y participan en la determinación del sexo y son diferentes en tamaño y contenido genético.

Diploide y haploide: Las células diploides tienen dos juegos de cromosomas, 2n = 46 en humanos. Las haploides tienen uno, n = 23, como los gametos.

Ciclo celular y división celular

Interfase: Incluye G₁, S y G₂. En G₁ la célula crece, en S duplica el ADN y en G₂ se prepara para dividirse.

Fase M: Incluye la mitosis y la citocinesis, mediante las cuales se divide la célula.

G₀: Algunas células especializadas, como las neuronas, permanecen en G₀ y dejan de dividirse, por lo que su regeneración es limitada.

Mitosis: Ocurre principalmente en células somáticas y produce dos células hijas similares. Sirve para el crecimiento, la reparación y la reproducción asexual en organismos unicelulares.

Meiosis: Ocurre en células de la línea germinal y produce cuatro células haploides genéticamente diferentes para la reproducción sexual.

Fases de la mitosis

Profase: La cromatina se condensa, se forma el huso mitótico y comienza a desaparecer la envoltura nuclear. Los centriolos ayudan a organizar los microtúbulos.

Cinetocoro: Es una estructura proteica del centrómero que permite la unión de los cromosomas al huso.

Microtúbulos: Los microtúbulos cinetocóricos se unen a los cromosomas y los microtúbulos polares ayudan a separar los polos celulares.

Metafase: Los cromosomas se alinean en el centro de la célula.

Anafase: Las cromátidas hermanas se separan y se dirigen hacia polos opuestos.

Telofase: Desaparece el huso, se forman nuevas envolturas nucleares, los cromosomas se descondensan y reaparecen los nucléolos.

Citocinesis: En animales la membrana se estrangula; en vegetales se forma una placa celular.

Error en la separación: Si las cromátidas no se separan correctamente, las células hijas pueden recibir cromosomas de más o de menos.

Regulación, cáncer y clonación

Factores de crecimiento: Se unen a receptores y activan señales que estimulan la división celular.

Ciclinas y CDK: Las ciclinas se unen a las CDK, que regulan el avance de la célula por el ciclo celular.

Puntos de control: G₁ revisa tamaño, nutrientes y ADN; G₂ verifica la correcta duplicación del ADN; M comprueba la unión de los cromosomas al huso.

Proteína Rb: Ayuda a controlar el paso de G₁ a S y evita que la célula avance cuando no corresponde.

Proteína p53: Detecta daños en el ADN y puede detener el ciclo para repararlo o provocar la muerte celular programada si el daño es irreparable.

Protooncogén: Gen normal que regula el crecimiento celular.

Oncogén: Gen alterado que puede provocar una división celular excesiva.

Genes supresores de tumores: Rb y p53 controlan la división celular. Sus mutaciones pueden favorecer el desarrollo del cáncer.

Lamer heridas: Los perros lo hacen por instinto, aunque la saliva puede introducir bacterias. La reparación de tejidos utiliza la mitosis.

Clonación: La mitosis permite producir células genéticamente iguales y es importante en clones naturales. En mamíferos, la clonación tiene baja tasa de éxito y puede presentar problemas de desarrollo o salud por una reprogramación incompleta del ADN.