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Clon (biología celular)

Expansión clonal y proliferación monoclonal versus policlonal

Un clon es un grupo de células idénticas que comparten una ascendencia común , lo que significa que se derivan de la misma célula. [1]

La clonalidad implica que una célula o una sustancia se deriva de una u otra fuente. Por ello, existen términos como policlonal (derivado de muchos clones), oligoclonal [2] (derivado de unos pocos clones) y monoclonal (derivado de un solo clon). Estos términos se utilizan con mayor frecuencia en el contexto de anticuerpos o inmunocitos .

Contextos

Este concepto de clon adquiere importancia ya que todas las células que forman un clon comparten una ascendencia común, lo que tiene una consecuencia muy significativa: el genotipo compartido .

  1. Uno de los usos más destacados es para describir un clon de células B. Las células B del cuerpo tienen dos fenotipos importantes (formas funcionales): las células plasmáticas secretoras de anticuerpos, diferenciadas terminalmente (es decir, que no pueden dividirse más), y las células de memoria y las células ingenuas, ambas conservan su potencial proliferativo.
  2. Otro campo importante en el que se puede hablar de "clones" de células son las neoplasias . [3] Muchos de los tumores derivan de una célula (suficientemente) mutada, por lo que técnicamente son un único clon de células. Sin embargo, durante el curso de la división celular, una de las células puede mutar aún más y adquirir nuevas características para divergir como un nuevo clon. Sin embargo, esta visión del inicio del cáncer ha sido cuestionada en los últimos años y se ha argumentado que muchos tumores tienen un origen policlonal, [4] es decir, derivados de dos o más células o clones, incluido el mesotelioma maligno. [5]
  3. Todas las células de la granulosa de un folículo de Graaf son, de hecho, clones.
  4. La hemoglobinuria paroxística nocturna es un trastorno de las células de la médula ósea que produce un acortamiento de la vida de los glóbulos rojos, lo que también es resultado de la expansión clonal, es decir, todas las células alteradas se derivan originalmente de una sola célula, lo que también compromete un poco el funcionamiento de otras células "normales" de la médula ósea. [6]

Base de la proliferación clonal

La mayoría de las demás células no pueden dividirse indefinidamente, ya que después de unos pocos ciclos de división celular, las células dejan de expresar una enzima, la telomerasa . El material genético, en forma de ácido desoxirribonucleico (ADN) , continúa acortándose con cada división celular y las células finalmente dejan de dividirse cuando perciben que su ADN se ha acortado críticamente. Sin embargo, esta enzima en las células "jóvenes" reemplaza estos fragmentos perdidos ( nucleótidos ) de ADN, lo que hace posible ciclos casi ilimitados de división celular. Se cree que los tejidos mencionados anteriormente tienen una expresión constitucional elevada de telomerasa. Cuando finalmente se producen muchas células a partir de una sola célula, se dice que ha tenido lugar la expansión clonal .

Concepto de colonia clonal

Un concepto algo similar es el de una colonia clonal (también llamada un gen ), en la que las células (generalmente unicelulares) también comparten una ascendencia común, pero que también requiere que los productos de la expansión clonal residan en "un lugar", o en estrecha proximidad. Una colonia clonal estaría bien ejemplificada por una colonia de cultivo bacteriano , o las películas bacterianas que es más probable encontrar in vivo (por ejemplo, en huéspedes multicelulares infectados). Mientras que las células de los clones tratados aquí son células especializadas de un organismo multicelular (generalmente vertebrados), y residen en lugares bastante distantes. Por ejemplo, dos células plasmáticas que pertenecen al mismo clon podrían derivar de diferentes células de memoria (a su vez con clonalidad compartida) y podrían residir en lugares bastante distantes, como los ganglios linfáticos cervicales (en el cuello) e inguinales (en la ingle) .

Reproducción clonal y envejecimiento de paramecios

El eucariota unicelular Paramecium tetraurelia puede experimentar tanto reproducción asexual como sexual . La reproducción asexual o clonal ocurre por fisión binaria . La fisión binaria implica un comportamiento similar a la mitosis de los cromosomas similar al de las células en organismos superiores. Las formas sexuales de reproducción son la autogamia , un tipo de autofecundación, y la conjugación , un tipo de interacción sexual entre diferentes células. La reproducción asexual clonal puede iniciarse después de completar la autogamia o la conjugación. P. tetraurelia es capaz de replicarse asexualmente durante muchas generaciones, pero las células que se dividen envejecen gradualmente y después de aproximadamente 200 divisiones celulares, si las células no experimentan otra autogamia o conjugación, pierden vitalidad y mueren. Este proceso se conoce como envejecimiento clonal. Los experimentos de Smith-Sonneborn, [7] Holmes y Holmes [8] y Gilley y Blackburn [9] mostraron que la acumulación de daño en el ADN es la causa probable del envejecimiento clonal en P. tetraurelia . Este proceso de envejecimiento tiene similitudes con el proceso de envejecimiento en eucariotas multicelulares (ver teoría del envejecimiento por daño del ADN ).

Véase también

Referencias

  1. ^ "Definición de clon: definiciones de términos médicos populares del diccionario médico fácilmente definidas en MedTerms". MedicineNet.com . 28 de agosto de 2013. Archivado desde el original el 25 de octubre de 2012. Consultado el 4 de mayo de 2008 .
  2. ^ "oligoclonal – Definición del Diccionario Médico Merriam-Webster". Archivado desde el original el 15 de marzo de 2008. Consultado el 5 de mayo de 2008 .
  3. ^ Pozo-García, Lucía; Díaz-Cano, Salvador J.; Taback, Bret; Hoon, Dave SB (enero de 2003). "Origen clonal y expansiones en neoplasias: los aspectos biológicos y técnicos deben considerarse en conjunto". The American Journal of Pathology . 162 (1): 353–355. doi : 10.1016/S0002-9440(10)63826-6 . PMC 1851102 . PMID  12507918. 
  4. ^ Parsons, Barbara L. (septiembre de 2008). "Muchos tipos de tumores diferentes tienen un origen tumoral policlonal: evidencia e implicaciones". Mutation Research . 659 (3): 232–47. doi :10.1016/j.mrrev.2008.05.004. PMID  18614394.
  5. ^ Comertpay, Sabahattin; Pastorino, Sandra; Tanji, Mika; Mezzapelle, Rosanna; Strianese, Oriana; et al. (4 de diciembre de 2014). "Evaluación del origen clonal del mesotelioma maligno". Revista de Medicina Traslacional . 12 (1): 301. doi : 10.1186/s12967-014-0301-3 . PMC 4255423 . PMID  25471750. 
  6. ^ Bunn, Franklin; Wendell, Rosse (2005). Principios de medicina interna de Harrison . Vol. 1 (16.ª ed.). The McGraw-Hill Companies, Inc., pág. 616. ISBN 0-07-144746-6.
  7. ^ Smith-Sonneborn, J. (1979). "Reparación del ADN y garantía de longevidad en Paramecium tetraurelia". Science. 203 (4385): 1115–1117. Bibcode:1979Sci...203.1115S. doi:10.1126/science.424739. PMID 424739
  8. ^ Holmes, George E.; Holmes, Norreen R. (julio de 1986). "Acumulación de daños en el ADN en el envejecimiento de Paramecium tetraurelia". Genética molecular y general. 204 (1): 108–114. doi:10.1007/bf00330196. PMID 3091993. S2CID 11992591
  9. ^ Gilley, David; Blackburn, Elizabeth H. (1994). "Falta de acortamiento de los telómeros durante la senescencia en Paramecium" (PDF). Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América. 91 (5): 1955–1958. Bibcode:1994PNAS...91.1955G. doi:10.1073/pnas.91.5.1955. PMC 43283. PMID 8127914