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Hola, soy el Sr. Andersen y bienvenidos a el vídeo de "Biology Essential" N°28, él trata sobre
el ciclo celular, la mitosis y la meiosis. En otras palabras, cómo vamos de una célula a
los billones de células que hay dentro de nuestro cuerpo. La meiosis es importante porque así es como se crean las células sexuales (gametos)
Ahora voy divagar un poco. Este es el lagarto de cola de látigo, que habita en el desierto del sudoeste
y lo interesante sobre esto es que este es un lagarto hembra y cuando desea
hacer más lagartos, ella simplemente usará la mitosis para hacer una copia exacta de una célula de su
cuerpo. Este proceso es llamado partenogénesis o "nacimiento virgen", y se produciran
una cantidad de lagartos bebes, todas ellas hembras. Así, ellas no tienen machos. Es extraño no tener
machos. Es raro no hacer meiosis y la razón es que todos los lagartos de cola de látigo
son genéticamente identicos. Sin embargo esto funciona. Y si vives en un ambiente bastante estable
esto tiende a funcionar. Ahora no vamos a entrar en los detalles específicos sobre de la mitosis y la meiosis.
Como puedes ver, tengo vídeos sobre cada uno de estos procesos, en donde hablo sobre las distintas fases. De lo que
quiero hablar en este vídeo es sobre las generalidades de lo que ocurre en la meiosis y en la mitosis,
como funciona el ciclo celular y como se controla. Una célula diploide es una típica
célula humana, o una célula típica dentro de un organismo. Ésta será 2n, lo que significa que
tiene 2 juegos de cromosomas completos. Así por ejemplo en los humanos, 2n=46. Esto significa que
tenemos 23 pares de cromosomas. Y así la meta del ciclo celular durante la mitosis es hacer una
copia de esa célula; en otras palabras, hacer una célula diploide. Esta célula diploide puede entrar
en el ciclo celular de nuevo y hacer más y más y más células. Y así la
forma en la que creamos células nuevas en nuestro cuerpo o reemplazamos las células dañadas es por medio de mitosis.
En la meiosis tomamos una célula diploide normal y vamos a crear una célula
haploide, vamos a crear espermatozoides y óvulos. Así, en los humanos n es igual a 23. Ahora is nos
detuviéramos justo aquí, no podríamos tener más células diploides, pero en los óvulos fertilizados
por el espermatozoide se van a combinar estas dos células para crear una célula diploide y ahora esa
célula diploide puede entrar en el ciclo celular de nuevo. Y así tenemos dos tipos de ciclos.
Tenemos el ciclo de la mitosis y el ciclo de la meiosis. La mitosis se utiliza para crear todas las células
de nuestro cuerpo, y en la meiosis sólo se crean los gametos, o las células sexuales. También quiero hablar en este video
sobre cómo se controla la creación de las células diploides. Por lo que es mejor comenzar desde aquí
y como usamos las ciclinas, un ejemplo de éstas podría ser el factor promotor de la mitosis (FPM) que
controla el ciclo celular en donde esta, y a donde se dirige después. Ahora, si estamos hablando
sobre el ciclo celular, la mejor forma de observarlo es con vídeos de células reales
dividiéndose. Esta es una célula en división. Comenzamos con una célula y ésta
hace una copia exacta de si misma. Ahora, cuando veas esto (déjame regresar un segundo) en estos
primeros dos vídeos, no estás observando todo lo que esta pasando en realidad antes de que la célula haga
una copia de sí misma. En otras palabras, antes de que la célula sea realmente capaz de dividirse, ésta tuvo que
duplicar todo su DNA y toda la maquinaria de la célula. En éste último vídeo, estamos viendo en realidad
dentro de la célula misma. La división celular tiene en realidad dos partes. La primera parte consiste
en la división del núcleo, y en general a ésto le podemos llamar mitosis. Y
después de que hemos dividido el núcleo verás los cromosomas separados aquí. Entonces
se lleva a cabo la división del resto de célula, lo cual es llamado citocinesis. La citocinesis
es la ruptura de todas las partes de la célula, la maquinaria de la célula,
la mitocondria, el citoplasma, cosas como esas. Ahora, déjame ver si puedo reproducir esto.
Así, antes que nada, aquí vamos, primero tenemos la división del núcleo. Puedes ver los
cromosomas alejándose y entonces tienes la citocinesis o la división de la propia célula..
De esta forma, toda la mitosis es una célula formando dos células. Y estas dos células son identicas
a la primera célula. Y así es como vamos de un óvulo fertilizado dentro de nosotros a los
billones de células que tenemos dentro del cuerpo de un adulto. Así que cuando reemplazas células en tu
cuerpo, lo estás haciendo esto por medio de la mitosis. Ahora vamos a ver el ciclo celular. Y lo que sucede
es que tendrás una célula entrando al ciclo. Una célula se verá como esto. Va a
entrar al ciclo celular como una célula. Déjame hacer una flecha un poco mejor. Y entonces
esto eventualmente va a existir como dos células, cada una de estas células, recuerda, puede volver a
entrar al ciclo celular y así es como creamos todas las células de nuestro cuerpo. He escuchado
que una gran parte del polvo que hay en un cuarto son en realidad células de la piel muertas. Y por ello la piel
luce así. Por lo tanto la piel va a crear nuevas células. Éstas van a migrar a
la superficie y entonces vamos a perder eventualmente células de la piel en la superficie. Pero seguiremos
reemplazando aquellas células y para ello vamos a utilizar el ciclo celular. Así que vamos a ver las fases
del ciclo celular. Sí comenzamos con una célula entrando al ciclo celular, la primera cosa que
hará es entrar en la fase G1. En la fase G1 la célula va a crecer.
Se va a poner más y más y más y más grande. Y a continuación, entrará en la fase S.
Durante la fase S, ocurre la replicación del DNA, vamos a copiar
todo el DNA dentro de la célula. Y posteriormente va a entrar a la fase G2 o de crecimiento 2 en la cual la célula
continúa creciendo y se prepara para la división celular. Así, G1, S y G2
forman parte de lo que llamamos Interfase. Y si observas la célula, generalmente en la interfase
ésta crece, replica su DNA, está creciendo o quizá simplemente trabajando, está haciendo lo que
una célula normal hace. Y así, la mayor parte de la vida de una célula ocurre en la interfase. En estas
tres fases, G1, S y G2, ocurre la duplicación del núcleo y la copia de la célula, la
fase mitótica es en realidad muy, muy pequeña. La mitosis
se detiene en algo llamado fase G0. Tenemos células dentro de nuestro
cuerpo que (quizá has escuchado esto) las células del sistema nervioso y las células musculares por
ejemplo, nunca se dividen durante toda su vida. Siempre están en lo que llamamos
la fase G0 o simplemente están esperando. Y no van a dividirse.
Y ¿cómo es que una célula sabe cuando es tiempo de dividirse? ¿cuándo debería continuar y cuando no debería?
La mejor analogía que se me ocurre es que esto funciona como un tipo de reloj de arena. Hay
pequeñas proteínas dentro y aquellas proteínas se acumulan a lo largo de la vida de
la célula, eventualmente tendrás un número critico de estás proteínas en el fondo, y una vez que
tenemos suficientes de proteínas, entonces estas le dicen a la célula que avance a la siguiente etapa. Y
éstas proteínas se llaman ciclinas. Vamos a ver como lucen las ciclinas. Una ciclina,
como la que representaré aquí, es simplemente una proteína. Pero si vemos aquí en la fase G1, la fase S,
la fase G2 y la mitosis, hay un conjunto de ciclinas, o un conjunto de diferentes
tipos de proteínas y lo que ellas van a hacer, es reunirse. Así
A y B son ciclinas con las que estoy familiarizado. La ciclina A se va a sintetizar durante
la fase S y entonces va a disminuir justo cuando la célula se está dividiendo, así como cuando entra en esta
fase mitótica. Y las ciclinas en realidad se acumularan, son como la arena
de nuestro reloj. Se van a acumular más y más y más ciclinas mientras
una célula pasa por el ciclo celular. Ahora, otro compuesto del que quiero hablar es
algo llamado CDK. CDK es simplemente una ciclina dependiente de cinasa y una cinasa, y una cinasa es simplemente
un compuesto que acelera las acciones dentro de la célula. Y así, los CDKs se encuentran en todos
los organismos vivos. Y tu puedes tomar los CDKs de una levadura y colocarlos en tus células
y éstos van a funcionar perfectamente. De esta forma, los CDKs muestran homología evolutiva. Así, las ciclinas dependientes de
cinasas, si analizas el nombre, son simplemente dependientes de una ciclina. Voy a hacer un pequeña
animación de como funciona esto. Una célula típica en tu cuerpo va a tener un montón
de las CDKs en ella o ciclinas dependientes de cinasas y así podemos decir que eso luce justo como aquí.
Pero a lo largo de la vida de una célula, la célula va a comenzar a sintetizar y a acumular
una mayor cantidad de ciclinas. Así, la cantidad de ciclinas se va a hacer mayor y mayor y
mayor. Y eventualmente lo que pasa es que la ciclina se va a convertir en una ciclina dependiente de
cinasas. Ahora tenemos un complejo CDK-ciclina activado. Que significa ésto? Que tenemos algo,
una proteína, que es capaz de hacer estas cosas. Puede pensar que tenemos como un ejercito
reunido que esta listo para hacer algo. Y qué es lo que hará? Bueno, estamos justo
aquí, así que estamos apunto de entrar a la fase M, o estamos a punto de hacer mitosis,
y así, lo que estas ciclinas dependientes de cinasas hacen es actuar dentro de la célula. Un tipo
específico de CDK es llamado el "factor promotor de la mitosis" FPM y lo que hace es que cuando se
sintetiza suficiente de esta ciclina dependiente de cinasa, éstos van a actuar en
la célula. Una de las cosas que hacen es romper el núcleo. Y así somos
capaces de comenzar la división celular. Otra cosas que los CDKs van a hacer es
actuar sobre los microtúbulos que forman este huso. Y todo esto junto va actuar
empujando a la célula a entrar en la fase mitótica o en la siguiente fase del ciclo. Lo maravilloso de
cada uno de estos componentes es que después de haber hecho esto, se van a
engullir ellos mismo. Van a desaparecer y entonces el ciclo completo va a comenzar de nuevo. Ok.
Así si hablamos a grandes rasgo de que pasa en el ciclo celular, una célula tipica
justo aquí (vamos a decir que esta es una célula típica), una célula típica justo aquí
es 2n, es diploide. Tienes un cromosoma de mama, un cromosoma
de papa. Por lo tanto en este caso, esto será 2n=2. Esta célula se va a duplicar a sí misma.
Durante la fase S va a hacer copias de si misma, y justo en este punto
tendríamos en realidad una célula 4n. Hizo copias de esto. Y en este punto podemos incluso tomar
el camino de la mitosis o el camino de la meiosis. El camino de la mitosis, será simplemente
partirse a la mitad y ahora tenemos dos células 2n. Y si vez estas células 2n, ellas
son exactamente iguales a la primera célula. Así que esto es lo que le está pasando a los cromosomas. Si
nos fijamos en célula 4n, mientras entra a la meiosis. se va alinear. Se va a partir a la mitad
y entonces se va a partir a la mitad otra vez. Y lo que tienes en realidad es una célula n. Estas
células son llamadas haploides y tenemos cuatro de estas en la meiosis. Y así el ciclo celular
va a tomar a una célula diploide y va a hacer dos células diploides en la mitosis o va hacer cuatro células haploides
en la meiosis. Esto es un poco confuso, así que vamos a echar un vistazo más detalladamente. La mitosis
es la manera en la que reemplazamos las células en nuestro cuerpo. Células que se han roto, células que se han estropeado,
células que necesitamos reemplazar, hacemos esto mediante la mitosis. O cuando necesitamos crecer
es como pasamos de un organismo muy pequeño, a un organismo realmente grande. Se trata sólo de hacer más células.
Y para que esto pudiera ser real, para hacer esto más simple, vamos a partir de una célula simple. Ésta
va a ser 2n, es diploide, pero 2n= 2. Ésta sería la primera célula parental. Ésta
va entonces a duplicar todo el DNA. Y ahora tenemos esta forma característica, que tiene
dos lados, y este lado y este lado son copias. Esto es lo que pasa durante la
fase S. Luego éstos se encuentran en el medio. Se dividirán a la mitad, y esto será muestra
fase mitótica y ahora tenemos dos células diploides. Y si observamos estas células, ellas son
exactamente iguales a la célula original. Cada una de ellas es 2n=2. Ésto es la mitosis.
¿Qué sucede con estas células 2n. Bueno, pueden entrar en el ciclo celular de nuevo y
otra vez y otra vez. En la meiosis lo que pasa es un poco más complejo. Recuerda
que la meiosis sólo hace las célula sexuales in la reproducción. Y en este caso
para mostrarte la meiosis tengo que incrementar el número de células, o cromosomas. En este
caso 2n = 4. En otras palabras, tenemos dos cromosomas de mama, dos cromosomas de papa. Se van a
copiar ellos mismo, y ahora tenemos una célula 4n en este punto, pero debido a que estamos haciendo
meiosis, es aquí donde ocurre la recombinación genética. Ésto es, que partes de este cromosoma va a
intercambiar este lugar con este cromosoma y viceversa. Lo que nos da esto es la variabilidad en
el esperma y el óvulo. Ellos se dividen en dos. Y ahora tenemos células 2n y entonces tendremos
al final células n igual a 2. Así que comenzamos con 2n=4 y ahora tenemos n=2. Cada
una de esta cuatro cosas en un macho se convertirá en un esperma y en una hembra, uno de ésto se convertirá en un
óvulo y los otros formarán los llamados cuerpos polares.
Qué es lo que tenemos después de la meiosis? Tenemos espermas y tenemos óvulos. Y podemos entonces
pasar de esta n=2 original a el cigoto 2n=4. Y hora volvemos a la célula diploide y
esta célula diploide puede entrar en el ciclo celular. Este es un zigoto para hacer más células
y eventualmente hacer células sexuales para continuar con la siguiente generación. Esto es el ciclo celular, mitosis,
meiosis, y espero que esto sea de ayuda.