Mapa conceptual del ciclo celular
Objetivo. Ordenar G1, S y G2 con lo que ocurre en cada una. Conectar cada ciclina con la fase que abre. Relacionar p53 y Rb con un punto de control que falla.
para partir
Hartwell, Hunt y Nurse recibieron el Nobel de Medicina de 2001 por mostrar que el ciclo celular avanza porque proteínas se fabrican y se degradan en un orden fijo. Esta clase conecta esas proteínas con las fases y con lo que ocurre cuando dejan de preguntar.
G1, S y G2 ya están ordenadas por lo que ocurre en cada una. Las ciclinas ya están asociadas a la fase que abren. p53 y Rb ya están en G1. Falta unir esas piezas: de cada flecha tiene que salir una oración.
Para partir, responde de memoria:
- ¿Qué hace la célula en G1, en S y en G2?
- ¿Quién fosforila, la ciclina o la CDK?
- Si el ADN está dañado, ¿p53 abre S o detiene G1?
Nodos sueltos
Estos treinta nodos están sueltos. El trabajo es unirlos, y cada flecha se dice en una oración con un verbo (fosforila, transcribe, inhibe, degrada, activa). Las moléculas intermedias van entre los nodos que ya conoces: entre la señal de crecimiento y la ciclina D, entre el daño al ADN y p53, entre p53 y las CDK, y entre el punto del huso y la separación de las cromátidas. Todo nodo tiene que quedar con al menos una flecha de entrada o de salida.
Cinco flechas que tienen que estar
Cinco uniones, cada una en una oración.
Ciclina D se une a CDK y abre G1 hacia el punto de restricción. En S se copia el ADN. p53 detiene G1 si el ADN está dañado. Un oncogén es un protooncogén mutado que promueve la división. Un gen supresor inactivado deja de inhibir el ciclo.
Ciclina E abre S, ciclina A mantiene la replicación y ciclina B abre el paso G2/M. Rb retiene a E2F y no deja abrir S hasta que los complejos ciclina D–CDK4/6 y ciclina E–CDK2 lo fosforilan. El punto del huso pregunta si los cromosomas están anclados; si falla, salen células con cromosomas de más o de menos.
Es común pensar que la interfase es un descanso. Eso es incorrecto, porque en G1, S y G2 la célula crece, copia el genoma y revisa.
Moléculas intermedias para investigar
Cada molécula de la tabla se investiga con una pregunta. La respuesta da la flecha: de qué nodo recibe la señal, sobre qué nodo actúa y con qué verbo. Las fuentes de la bibliografía (Alberts, cap. 17, y OpenStax 10.3) cubren todas.
| Molécula | Pregunta de investigación |
|---|---|
| factor de crecimiento | ¿Qué gen transcribe la célula cuando el factor se une a su receptor, y qué ciclina aparece por eso? |
| Ras | ¿Entre qué dos nodos transmite la señal, y qué ocurre en G1 si queda unida a GTP de forma permanente? |
| Myc | ¿Qué genes del ciclo transcribe, y por qué su versión amplificada se clasifica como oncogén? |
| CDK4/6 | ¿Con qué ciclina forma complejo y qué proteína fosforila primero? |
| CDK2 | ¿Con qué dos ciclinas se une, y en qué fases actúa cada complejo? |
| CDK1 | ¿Con qué ciclina forma el complejo que abre la mitosis, y qué proteínas fosforila al entrar a profase? |
| E2F | ¿Qué hace cuando Rb lo suelta, y qué ciclina aparece como consecuencia? |
| p16 | ¿Sobre qué CDK actúa, y qué le pasa a Rb cuando p16 falta? |
| ATM/ATR | ¿Qué tipo de daño al ADN detecta cada una, y a qué proteína fosforila? |
| MDM2 | ¿Qué le hace a p53 en una célula sin daño, y por qué la fosforilación de p53 lo impide? |
| p21 | ¿Qué gen la codifica, qué proteína activa ese gen y qué complejos inhibe? |
| Cdc25 | ¿Qué grupo fosfato le quita a CDK1, y qué le pasa a Cdc25 cuando hay daño en G2? |
| APC/C | ¿Qué dos proteínas marca con ubiquitina para su degradación, y qué proteína del punto del huso la retiene? |
| separasa | ¿Qué proteína la mantiene inactiva, qué proteína corta y en qué fase de la mitosis? |
Un mapa completo queda con cadenas de varias flechas. Una de ellas parte en el factor de crecimiento y termina en S, pasando por Ras, ciclina D, CDK4/6, Rb y E2F. Otra parte en el daño al ADN y termina en el punto de restricción, pasando por ATM/ATR, p53 y p21.
Empareja cada flecha con la oración que la justifica.
Toca un término y luego su definición para emparejarlos.
Empareja cada molécula intermedia con lo que hace en el mapa.
Toca un término y luego su definición para emparejarlos.
Completa el mapa a medias.
En la célula crece con una copia del ADN. La ciclina se une a CDK y empuja hacia el punto de . En se copia el genoma. detiene G1 si el ADN está dañado. retiene a E2F y no deja abrir S. Un promueve la división; un gen hay que perderlo en las dos copias.
En un mapa aparece la flecha p53 → S con la etiqueta 'abre la replicación'. ¿Qué tiene de mal esa flecha y cómo la reescribes en una oración?
Una célula tiene el doble de ADN que otra del mismo tejido que está en G1, y todavía no condensó cromosomas. ¿En qué tramo está y qué ciclina debería estar subiendo?
Ciclina D está mutada a la forma siempre activa, y las dos copias de TP53 siguen sanas. ¿Qué describe mejor G1 en esa célula?
síntesis
Para cerrar
El ciclo avanza en un orden fijo: G1 crece, S copia, G2 revisa. Las ciclinas se unen a CDK y abren cada fase, y después se degradan. Los puntos de control preguntan antes de seguir. p53 y Rb inhiben G1; si faltan, o si un oncogén empuja, el ciclo copia el genoma herido. La mitosis, con sus fases, queda para cuando este mapa ya esté firme.
Piensa sobre tu aprendizaje
- Si alguien dice que la interfase es un descanso, ¿qué flecha del mapa le muestras?
- De las flechas del mapa, ¿cuál te costó más justificar en una oración?
- ¿Qué de G1, las ciclinas o p53 sigue sin quedarte claro?
referencias
Bibliografía
- 01Nobel Prize Outreach (2001). The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2001: Hartwell, Hunt and Nurse. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2001/press-release/
- 02Alberts, B. et al. (2015). Molecular Biology of the Cell, 6.ª ed., cap. 17: The Cell Cycle. Garland Science.
- 03OpenStax (2020). Biology 2e, cap. 10.3: Control of the Cell Cycle (CC BY 4.0). https://openstax.org/books/biology-2e/pages/10-3-control-of-the-cell-cycle
- 04National Cancer Institute. TP53 gene. https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/genetics-dictionary/def/tp53-gene