Cómo los genes supresores de tumores bloquean la división celular

¿Cómo bloquean los genes supresores de tumores la división celular? Los genes supresores de tumores bloquean la división celular al impedir la entrada en la fase S, inhibiendo proteínas específicas involucradas en la división celular, interfiriendo con la actividad del oncogén, promoviendo la apoptosis e inhibiendo las señales que promueven el crecimiento y la proliferación celular.

Los genes supresores de tumores juegan un papel crucial en el mantenimiento del equilibrio y el crecimiento controlado de las células del cuerpo. Su función principal es prevenir la proliferación descontrolada de células, que puede conducir al desarrollo de cáncer. Una de las formas clave en que los genes supresores de tumores ejercen su control es bloqueando la división celular.

¿Qué es la división celular?

La división celular es un proceso fundamental por el cual los organismos vivos crecen, se desarrollan y reparan sus tejidos. Es el mecanismo a través del cual una sola célula madre se divide en dos o más células hijas. Durante la división celular, el material genético contenido dentro del núcleo de la célula (en forma de ADN) se replica con precisión y se divide por igual entre las células hijas.

Hay dos tipos principales de división celular: la mitosis y la meiosis. La mitosis es el proceso por el cual las células somáticas, que constituyen la mayoría de las células de nuestro cuerpo, se dividen para producir células hijas idénticas. Desempeña un papel fundamental en el crecimiento, la reparación de tejidos y el mantenimiento de las funciones normales de nuestro cuerpo. La meiosis, por otro lado, es un tipo especializado de división celular que ocurre en las células involucradas en la reproducción sexual. Produce gametos (espermatozoides y óvulos) con la mitad de cromosomas, lo que permite la fusión del material genético durante la fecundación.

La división celular consta de varias etapas distintas, incluida la interfase, durante la cual la célula se prepara para la división mediante el crecimiento y la replicación de su ADN, y la fase de división, que implica la separación física del material genético y la formación de dos células hijas. El proceso está estrictamente regulado por varias señales moleculares y puntos de control para garantizar la precisión y evitar errores.

Figura 1: Puntos de control en el ciclo celular

Cuando las células se dividen, es crucial que su ADN se replique con precisión y que el proceso ocurra de manera ordenada. Los genes supresores de tumores son fundamentales para monitorear el ciclo celular e intervenir si se detectan anomalías o errores. Los genes supresores de tumores actúan como puntos de control a lo largo del ciclo celular, controlando su progresión e interviniendo si se detectan anomalías.

Cómo los genes supresores de tumores bloquean la división celular

Durante la Fase G1

Los genes supresores de tumores bloquean la división celular a través de varios mecanismos. Durante la fase G1 del ciclo celular, los genes supresores de tumores como TP53 están involucrados en evitar que la célula entre en la fase S, donde se produce la replicación del ADN. Cuando TP53 detecta daños en el ADN u otras anomalías, puede activar vías de señalización que inducen la detención del ciclo celular. Esta pausa permite que la célula repare el ADN dañado antes de proceder con la división, evitando así la transmisión de errores genéticos a las células hijas.

De fase G2 a fase M

En la transición de la fase G2 a la fase M, los genes supresores de tumores, como la proteína de retinoblastoma del gen RB1, inhiben factores de transcripción específicos responsables de promover la división celular. En el caso del retinoblastoma, participa en la inhibición de la actividad de proteínas específicas conocidas como factores de transcripción. Estos factores de transcripción son los encargados de promover la expresión de genes implicados en la división celular. Las proteínas del retinoblastoma se unen a estos factores de transcripción evitando que activen los genes necesarios para la progresión del ciclo celular. Las proteínas del retinoblastoma bloquean la división celular y mantienen el control sobre el ciclo celular al inhibir estas proteínas.

Interferencia con oncogenes

Los genes supresores de tumores también interfieren con los oncogenes, que impulsan la proliferación celular descontrolada y la formación de tumores. Los genes supresores de tumores ejercen su función al inhibir la actividad de los oncogenes, equilibrando así el crecimiento celular y promoviendo la muerte celular. Por ejemplo, TP53 puede suprimir la actividad de los oncogenes inhibiendo la expresión de proteínas promotoras del crecimiento o activando los reguladores negativos de la proliferación celular. Al restringir la actividad de los oncogenes, los genes supresores de tumores evitan que las células entren en una división descontrolada y detienen la formación de tumores.

Figura 2: TP53

Promoción de la muerte celular

Además, los genes supresores de tumores promueven la muerte celular, conocida como apoptosis, en respuesta a daños graves en el ADN u otras anomalías celulares. Cuando una célula sufre un daño extenso en el ADN que no puede repararse, los genes supresores de tumores pueden activar vías que inducen la apoptosis. El cuerpo elimina las células con daños irreparables con la ayuda de este método. TP53 es un buen ejemplo de un gen supresor de tumores implicado en la inducción de la apoptosis. Promueve la muerte celular mediante la regulación positiva de las proteínas proapoptóticas o la regulación negativa de las proteínas antiapoptóticas.

Otra forma en que los genes supresores de tumores inhiben la división celular es interfiriendo con las señales que promueven el crecimiento y la proliferación celular.

Conclusión

En conclusión, los genes supresores de tumores juegan un papel fundamental en el bloqueo de la división celular y en el mantenimiento del crecimiento controlado de las células en el cuerpo. Al monitorear el ciclo celular, detectar anomalías e intervenir cuando sea necesario, estos genes evitan la proliferación descontrolada de células que puede conducir al desarrollo de cáncer. A través de mecanismos como la detención del ciclo celular, la inhibición de la actividad del oncogén, la promoción de la apoptosis y la interferencia con las señales que promueven el crecimiento y la proliferación celular, los genes supresores de tumores aseguran la integridad del material genético, previenen la transmisión de mutaciones y suprimen la formación de tumores.

Referencia:

1. “Genes supresores de tumores.” Instituto Nacional de Investigaciones del Genoma Humano.

Imagen de cortesía:

1. “Figura 10 03 01" Por CNX OpenStax – (CC POR 4.0) a través de Commons Wikimedia
2. “Proteína TP53 PDB 1TUP” Por Emw – Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia