Language
Country/Area
No result found
De la levadura a los mamíferos: ¡el mágico proceso de activación genética durante la fase S!
La gestión del ciclo celular es crucial en todos los aspectos de la vida, especialmente en la fase S (fase de síntesis), donde la replicación del ADN es fundamental para la reproducción continua de los organismos. Cuando las células pasan de la fase G1 a la S, el proceso debe ser preciso y rápido, ya que la replicación genética precisa es necesaria para una división celular exitosa. El mecanismo de control de las células que entran en la fase S no sólo existe en la levadura, sino que también se ha confirmado en células de mamíferos, lo que ha profundizado nuestra comprensión de la biología celular.
"La fase S es un nodo crítico en el ciclo celular, cuando las células deben estar completamente preparadas para lograr una replicación genética precisa".
Mecanismo regulador
El inicio de la fase S está controlado por el punto de restricción G1, que determina si la célula entra en el ciclo celular posterior. Cuando el entorno celular es adecuado, las señales de crecimiento celular promueven la acumulación de ciclina Cln3, provocando que forme un complejo con la quinasa dependiente del ciclo celular CDK2. Este complejo puede inhibir el represor transcripcional Whi5, promoviendo así la expresión de los genes de la fase S.
Proceso de replicación del ADN"Este proceso crea un ciclo de retroalimentación positiva que, en última instancia, refuerza el compromiso de la célula con la expresión genética de la fase S".
Durante la fase S, el complejo de prereplicación de la célula (pre-RC) se convierte en una horquilla de replicación activa, iniciando la replicación del ADN. Este proceso depende de la actividad quinasa de varias CDK de la fase S, como Cdc7, y las células deben iniciar este proceso de forma precisa y ordenada. Durante este proceso, se controla la activación de muchos orígenes de repetición, lo que permite que la replicación del ADN ajuste de forma flexible su velocidad en respuesta a los cambios en el entorno.
Síntesis de histonasPara permitir que el ADN recién sintetizado se empaquete en nucleosomas sin problemas, las histonas básicas (no variantes) se sintetizan sincrónicamente durante la fase S. Al principio, el complejo ciclina E-Cdk2 fosforila NPAT, lo que promueve la transcripción de genes de histonas, acelerando así la coordinación de la producción de histonas y la síntesis de ADN.
"Durante la fase S, la acumulación de SLBP y la acción de NPAT mejoran en gran medida la eficiencia de la producción de histonas".
Replicación de nucleosomas
Durante el proceso de replicación del ADN, se forman nuevos nucleosomas. El estudio mostró que este proceso no se basa enteramente en un modelo semiconservador, sino que procede de manera conservadora. Esta duplicación de nucleosomas garantiza que las histonas viejas y nuevas se distribuyan adecuadamente en las células recién formadas.
Reconstrucción de dominios de cromatina
Después de la división celular, los cromosomas hijas enfrentan el desafío de restablecer los dominios funcionales de la cromatina. La herencia de histonas antiguas es suficiente para respaldar la reconstrucción precisa de dominios de cromatina a gran escala. Sin embargo, en el caso de genes pequeños, las histonas heredadas pueden no ser suficientes para transmitir con precisión las modificaciones. En la actualidad, la introducción de variantes secundarias de histonas se ha convertido en una nueva dirección para el estudio de la estructura de la cromatina.
Punto de control de daños en el ADNDurante la fase S, las células comprueban continuamente la integridad de su genoma. Una vez que se detecta un daño en el ADN, las células inician varias vías de control clave de la fase S que impiden que la célula siga progresando a través del ciclo. Estos puntos de control no sólo detectan roturas de doble cadena, sino que también coordinan respuestas en diferentes etapas del ciclo celular para garantizar la estabilidad del genoma.
"Estos mecanismos de punto de control son un medio importante para que las células se protejan a sí mismas al garantizar que no se dividan cuando se produce un daño en el ADN".
Con el progreso continuo de la investigación en ciencias biológicas, nuestra comprensión del ciclo celular continuará profundizándose. Desde la activación genética en la levadura hasta el mecanismo de replicación de las células de mamíferos, esta serie de procesos demuestra los misterios de la vida que operan con precisión y coordinación en la naturaleza. Detrás de estas complejas reglas, no podemos evitar preguntarnos: si estos procesos son anormales, ¿qué impacto tendrán en todo el organismo?
