Estructura y función del núcleo. M. en C. Carlos Gerardo Castillo Sosa FMVZ-BUAP Primavera 2012

1. Estructura y función del núcleo.M. en C. Carlos Gerardo Castillo SosaFMVZ-BUAPPrimavera 2012

2. El núcleo de la célula eucariota • Cumple con la función de almacenaje de la información genética • Envoltura nuclear • Estructuralmente: • Cromosomas • Uno o mas nucléolos • Nucleoplasma • Matriz nuclear

5. Envoltura nuclear • La diferencia mas importante entre procariotas y eucariotas • Consta de dos membranas celulares organizadas en paralelo • Sirve como barrera que protege los iones, los solutos y macromoléculas • Las dos membranas se fusiona para formar poros

7. Lamina nuclear • Brinda el apoyo mecánico a la envoltura nuclear y sirve como sitio de unión a las fibras de cromatina • Formada por polipéptidos llamados laminas • Genes de lamina (LMNA) • Síndrome de Hutchinson-Gilford

8. El complejo del poro nuclear • Punto de actividad para el movimiento de proteínas y RNA en ambas direcciones • Proteínas para replicación y transcripción • RNAm, RNAt y subunidades ribosómicas • Células HeLa producen 10000000 ribosomas • Complejo de poro nuclear (CPN) • Complejo formado por 30 proteínas

11. Nucleoporinas • Organizadas en simetría octagonal • Solutos de bajo peso molecular penetran por difusión simple • El paso de macromoléculas requiere la ayuda de un sistema de transporte especial • Señal de localización nuclear (SLN) • Secuencia de aminoácidos cargada + en el C-terminal

12. Direccionamiento similar a el de otra proteínas • Familia de proteínas, importinas del citoplasma al núcleo • Exportinas, del núcleo a citoplasma • Funcionan como receptores de transporte

13. Importación nuclear de una proteína • La proteína con una SLN se une a un receptor heterodimerico, importinaα/β • Este complejo se relaciona con los filamentos citoplasmáticos • El receptor del complejo de carga se mueve a través del poro nuclear • En el nucleoplasma, el complejo interactúa con Ran-GTP y se disocia

14. La subunidad de importinaβ unida con Ran-GTP se trasporta de nuevo al citoplasma, donde Ran-GTP se hidroliza • La importinaα se trasporta al citoplasma unida a una exportina • Proteínas con señales de exportación nuclear o SEN

16. Exportación nuclear • Poco se sabe a cerca de la exportación nuclear • La mayor parte del transito corresponde a los diferentes RNAs • Estos RNA se mueven por el CPN como ribonucleoproteinas (RNP) • Para ser transportado, un RNAm necesita someterse al splicing

17. Cromosomas y cromatina. Empaquetamiento del genoma • Tamaño del genoma humano, aproximadamente 3200,000,000 de bases • Longitud de genoma 1m • Núcleo 100,000 veces mas pequeño • Empaquetamiento del DNA • Histonas, proteínas pequeñas que poseen un alto contenido de los aa básicos arginina y lisina

18. Nucleosoma • Las histonas y el DNA se organizan en subunidades repetidas • 146 pares de bases enrollado en un complejo en forma de disco con 8 moléculas de histona • 5 tipos: H2A, H2B, H3 y H4 • H1 actúa como histona de union

22. Heterocromatina • Durante la interfase, el 10% de la cromatina permanece en forma compactada • Heterocromatina constitutiva • Cromatina que permanece siempre compactada • DNA silenciado • Heterocromatina facultativa • Cromatina que se inactiva de manera inespecífica durante ciertas fases

23. El código de histona y la formación de la heterocromatina • Las colas de las histonas estan sujetas a modificaciones como metilación, acetilación y Fosforilacion • El estado de actividad de una región de la cromatina, depende de las modificaciones que sufra o combinación de modificaciones en las colas de histonas

26. Estructura de un cromosoma mitótico • Cromatina dispersa en interfase • La cromatina dispersa en una célula mitotica se encuentra en un estado muy condensado • Cuando un cromosoma mitótico expresa compactación durante la profase, adopta una forma distinta determinada por la longitud del DNA

28. Telómeros • Cada cromosoma esta compuesto por una única molécula de DNA • Las puntas del DNA estan compuestas por un inusual tramo de secuencias repetidas llamadas telómero • Forman una cubierta en cada extremo del cromosoma • Secuencia TTAGGG • Repetida cerca de 5000 veces

29. A diferencia de otras secuencias repetidas que varían de manera considerable, la misma secuencia telomérica se encuentra en todos los vertebrados • El problema de la replicación de los extremos

32. Telómeros • Son partes muy importantes del cromosoma: • Se requieren para la replicación completa • Forman capas que protegen al cromosoma del ataque de endonucleasas • Impide que los extremos de los cromosomas se fusionen entre si

33. Los telómeros se acortan porque la mayoría de las células pierden su telomerasa • Los telómeros se acortan de manera progresiva con cada división celular • El acortamiento continua hasta un punto critico, conocido como “crisis” • Anormalidades extensas en cromosomas

34. Envejecimiento celular o senescencia • El acortamiento telomerico juega un papel importante en la protección contra el cáncer • Cerca del 90% de las células tumorales contienen telomerasa activa

35. El acortamiento de los telomeros controla la capacidad proliferativa de las células somáticas