Interfase: duración y fases
La interfase es una etapa donde células crecen y se desarrollan, tomando nutrientes del medio externo. De manera general, el ciclo celular se divide en la interfase y la mitosis.
La interfase equivale a la etapa “normal” de la célula, donde el material genético y los orgánulos celulares se replican y la célula se prepara en varios aspectos para la siguiente etapa del ciclo, la mitosis. Es la fase donde las células pasan la mayoría de su tiempo.
La interfase consta de tres subfases: la fase G1, que corresponde al primer intervalo; la fase S, de síntesis y la fase G2, el segundo intervalo. Al concluir esta etapa, las células entran en mitosis, y las células hijas continúan el ciclo celular.
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La “vida” de una célula se divide en varias etapas, y estas comprenden al ciclo celular. El ciclo se divide en dos eventos fundamentales: la interfase y la mitosis.
Durante esta etapa, se puede observar crecimiento celular y copia de los cromosomas. El objetivo de este fenómeno es la preparación de la célula para dividirse.
Aunque la longitud temporal del ciclo celular varía considerablemente entre los tipos celulares, la interfase es una etapa larga, donde ocurren un número importante de eventos. La célula pasa aproximadamente el 90% de su vida en la interfase.
En una célula humana típica, el ciclo celular puede dividirse en 24 horas y se distribuirían de la siguiente manera: la fase de mitosis ocupa menos de una hora, la fase S llevaría unas 11 o12 horas – más o menos la mitad del ciclo.
El resto del tiempo se divide en las fases G1 y G2. Esta última duraría en nuestro ejemplo entre cuatro y seis horas. Para la fase G1 es difícil asignar un número, ya que varía mucho entre los tipos celulares.
En las células epiteliales, por ejemplo, el ciclo celular puede completarse en menos de 10 horas. En contraste, las células del hígado toman más tiempo, y pueden llegar a dividirse una vez al año.
Otras células van perdiendo la capacidad de dividirse a medida que el organismo envejece, como es el caso de las neuronas y células musculares
La interfase se divide en las siguientes subfases: fase G1, fase S, y la fase G2. A continuación describiremos cada una de las etapas.
La fase G1 se ubica entre la mitosis y el inicio de la replicación del material genético. En esta etapa, la célula sintetiza los ARN necesarios y las proteínas.
Esta fase es crucial en la vida de una célula. La sensibilidad incrementa, en cuanto a señales internas y externas, que permiten decidir si la célula está en las condiciones de dividirse. Una vez que se toma la decisión de continuar, la célula entra en el resto de las fases.
La fase S viene de “síntesis”. En esta fase, ocurre la replicación del ADN (este proceso será descrito con detalle en el siguiente apartado).
La fase G2 corresponde al intervalo entre la fase S y la mitosis siguiente. Acá tienen lugar procesos de reparación del ADN, y la célula realiza las preparaciones finales para iniciar la división del núcleo.
Cuando una célula humana entre en la fase G2, cuenta con dos copias idénticas de su genoma. Es decir, cada una de las células cuanta con dos juegos de 46 cromosomas.
Estos cromosomas idénticos se llamas cromátides hermanas, y a menudo se intercambia material durante la interfase, en un proceso conocido como intercambio de cromátidas hermanas.
Existe una etapa adicional, la G0. Se dice que una célula entra en “G0” cuando deja de dividirse por un largo periodo de tiempo. En esta etapa, la célula puede crecer y estar activa metabólicamente, pero no ocurre replicación del ADN.
Algunas células parecen haber quedado atrapadas en esta fase casi “estática”. Entre estas podemos mencionar a las células del músculo cardiaco, del ojo y del cerebro. Si estas células sufren algún daño, no existe reparación.
La célula entra en proceso de división gracias a distintos estímulos, ya sea de naturaleza interna o externa. Para que esto ocurra, la replicación del ADN debe ser exacta y completa, y la célula debe tener un tamaño adecuado.
El evento más significativo y largo de la interfase es la replicación de la molécula de ADN. Las células eucariotas presentan el material genético en un núcleo, delimitado por una membrana.
Este ADN debe replicarse para que la célula pueda dividirse. Así, el término replicación hace referencia al evento de duplicación del material genético.
Copiar el ADN de una célula debe contar con dos características muy intuitivas. Primero, la copia debe ser lo más exacta posible, en otras palabras, el proceso debe presentar fidelidad.
Segundo, el proceso debe ser rápido, y el despliegue de la maquinaria enzimática necesaria para la replicación debe ser eficiente.
Durante muchos años se plantearon diversas hipótesis de cómo podía ocurrir la replicación del ADN. No fue hasta el año 1958, cuando los investigadores Meselson y Stahl concluyeron que la replicación del ADN es semiconservativa.
“Semiconservativa” quiere decir que una de las dos cadenas que constituye la doble hélice de ADN sirve como un molde para la síntesis de la nueva cadena. De este modo, el producto final de la replicación son dos moléculas de ADN, cada una formada por una cadena original y otra nueva.
El ADN debe sufrir una serie de modificaciones complejas para que el proceso de replicación pueda llevarse a cabo. El primer paso es desenrollar la molécula y separar las cadenas – tal y como abrimos la cremallera de nuestra ropa.
De esta manera, los nucleótidos quedan expuestos y sirven como molde para que una nueva cadena de ADN sea sintetizada. Esta región del ADN donde se separan las dos cadenas y se van copiando, recibe el nombre de horquilla de replicación.
Todos los procesos mencionados son asistidos por enzimas específicas – como las polimerasas, topoisomerasas, helicasas, entre otras – con funciones diversas, formando un complejo nucleoproteico.
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