FLUJO CELULAR

FLUJO CELULAR DE INFORMACION

Una de las características mas sobresalientes de los seres vivos es la de poseer, conservar y transmitir a sus descendientes un elevado grado de organización, que constituye a su vez un requisito indispensable para su funcionamiento.
INFORMACIÓN MOLECULAR
Es el fenómeno por medio de cual las estructuras biológicas adquieran, mantienen y transmiten un elevado grado de organización, a pesar de la tendencia natural al desorden.
Lo más característico en la composición química de los seres vivos es la existencia de las macromoléculas, a partir de las cuales se forman todas las estructuras celulares, cuyas funciones son en última instancia las resultantes de las propiedades, las funciones y las formas específicas de organizarse las macromoléculas que las constituyen. Es precisamente la organización estructural de esas macromoléculas la que condiciona la aparición de la información molecular.
FORMAS DE LA INFORMACIÓN MOLECULAR
Se pueden distinguir 2 tipos principales de información a nivel molecular: la información secuencial, y la información conformacional.
· La secuencial corresponde a macromoléculas donde se da en un todo armónico la unidad de lo monótono y lo diverso, pero donde lo diverso desempeña una función de codificación, la de constituir un conjunto de signos sucesivos con un ordenamiento lineal y con una significación precisa. Esta forma de organización de la información es la mas adecuada para su conservación porque puede existir en macromoléculas de elevada estabilidad, tanto química como metabólica, con lo cual puede mantenerse inalterable durante un tiempo prolongado.

· La información conformacional esta contenida también en macromoléculas, donde existe la unidad de lo monótono y lo diverso, pero este ultimo se distribuye en las tres dimensiones del espacio, ocupando posiciones precisas que hacen posible la realización de funciones especificas, determinadas por esa disposición espacial.

Esta distribución permite, por un mecanismo de complementariedad espacial el reconocimiento de moléculas especificas de igual o diferente naturaleza
El fenómeno de la identificación o reconocimiento molecular es el nivel básico de manifestación de la información conformacional, pues mientras una molécula no posea la capacidad de reconocer o identificar a otra, no podrá la primera realizar ninguna acción específica sobre la segunda, o lo que es lo mismo no podrá realizar acciones definitivas.

En resumen se necesitan 4 estratos básicos de manifestación de información conformacional:
Reconocimiento-inmovilización-transconformacion-transformación.
Reconocimiento-inmovilizacion-transconformacion-modulación.
Reconocimiento-inmovilizacion-transconformacion-translocalizacion.
Reconocimiento-inmovilizacion-transconformacion.
Nótese que en cada paso lo primero que se necesita es la identicacion como uno de los primeros pasos.


TRANSFERENCIA DE INFORMACIÓN

La información molecular se transmite siempre desde una molécula con información secuencial hacia otra molécula con información conformacional; esto es lo que hemos denominado: principio de transferencia de información.
Esta transferencia de información se manifiesta en los organismos vivos mediante 3 mecanismos básicos:
1. La conservación: tiende a mantener la información lo mas invariable posible, utilizando estructura de elevada estabilidad y procesos de rectificación y reparación.
2. La transmisión: garantiza el paso de la información de un organismo a sus descendientes con el más elevado grado de fidelidad, de modo que todos los descendientes posean en esencia la misma información.
3. La expresión: consiste fundamentalmente en la dirección de la síntesis de moléculas, donde se produzca la transición hacia la información conformacional, y esta se exprese en funciones específicas que permitan el mantenimiento, desarrollo y reproducción del organismo que la posee.
Estos tres procesos se llevan a cabo en cualquier momento de la vida celular.
CICLO CELULAR
Todas las células al pasar de una generación ala siguiente experimentan una secuencia periódica de eventos que recibe el nombre de ciclo celular. En muchos microorganismos y en células cultivadas de organismos superiores, tienen lugar previo a cada división, la duplicación casi exacta del tamaño de la célula y del número de sus componentes moleculares.
La síntesis de los componentes celulares a lo largo del ciclo puede realizarse de forma continua o discreta. Por ejemplo la síntesis de ADN se realiza de forma discreta en un momento determinado del ciclo celular.
Se distinguen 4 etapas del ciclo celular:
· La “M” o de división celular.
· La “S” o de síntesis del ADN.
· La “G1”
· La “G2”: que junto con la anterior separan las dos primeras etapas.

Los principales componentes macromoleculares de las células se sintetizan de forma discreta, como lo es el ADN y la Histonas; y de forma continua, como los ARNs, las proteínas los lípidos componentes de la membrana.
Para el estudio de estos aspectos se utilizan las técnicas de cultivos de células de crecimiento sincronizado y de captación de precursores radiactivos entre otros.
El concepto de transcripción se define como: la copia de información biológica de una molécula de ADN de doble hebra a una molécula de ARN de hebra simple catalizada por un complejo de transcripción compuesto por ARN polimerasa y factores asociados.
Mientras el termino traducción se refiere a lo que es la síntesis de proteínas es decir un poli péptido cuya secuencia refleja la secuencia de nucleótidos de una molécula de ARN mensajero.
REGULACION DEL CICLO CELULAR
Los mecanismos moleculares de regulación del ciclo celular no están totalmente conocidos. Existen factores reguladores positivos y negativos; así como un grupo de familias proteínicas implicadas en el proceso como lo son:
o Las ciclinas: proteínas quinasas dependientes de ciclinas Cdk.
o Los inhibidores de las Cdk (CDI).
o Las fosfoproteínas fosfatasas y otras proteínas con diversas funciones. Casi todas substratos de las quinasas.

Las ciclinas son proteínas con relativo bajo peso molecular, que pueden ser consideradas como componente principal de estos mecanismos reguladores. Las ciclinas funcionan como las unidades reguladoras de las Cdk.
Las proteínas quinasa dependientes de ciclinas (Cdk) son enzimas que transfieren un grupo fosfato del ATP hacia residuos de serina o treonina de proteínas sustratos.
Las Cdk resultan a su vez reguladas por ciclos de fosforilación- desfosforilación. La enzima mejor estudiada es la Cdk2 que contiene tres sitios de fosforilación:
Ø Treonina14 (T14)
Ø Tirosina15 (Y15)
Ø Treonina16 (T161)

La fosforilación de los dos primeros sitios tiene un efecto inhibitorio, mientras que la del tercero es activarte. Existen quinasas específicas para la fosforilación en T14 y Y15.
La fosforilación en T161 se realiza por la quinasa activadora de la Cdk2, cuya subunidad catalítica es la Cdk7 y la reguladora es la ciclina H. si la Cdk2 esta fosforilada, pero no esta unida a ciclinas, puede ser desfosforilada por la fosfatasa asociadas a las quinasas (KAP), pero en presencia de la ciclina esta desfosforilación no es posible.

El conocimiento del ciclo celular tiene importancia en la práctica médica por su vinculación con la génesis del cáncer.