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Estructura del núcleo y expresión génica. Objetivos . Conocer el esquema general del núcleo celular eucariota Conocer la estructura de la envoltura nuclear Conocer la estructura de los poros nucleares y los mecanismos de transporte de y hacia el núcleo
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Objetivos • Conocer el esquema general del núcleo celular eucariota • Conocer la estructura de la envoltura nuclear • Conocer la estructura de los poros nucleares y los mecanismos de transporte de y hacia el núcleo • Conocer la estructura de la cromatina • Conocer estructura y nociones de la función del nucleolo • Conocer los mecanismos generales de la replicación del ADN así como la trascripción en ARNm
Núcleo • La presencia de un núcleo es el hecho principal que distingue a las células eucariotas de las procariotas • Depositario del material genético • Centro de control de la célula • Replicación del ADN, trascripción y procesamiento de ARN
El núcleo, puede medir unas 5 µm de diámetro (> que las células procariotas completas). • En su interior encontramos toda la información genética de la célula en forma de ADN, que presenta diversas organizaciones a lo largo del ciclo celular.
Cromatina • En el interior nuclear se diferencia un material consistente que se colorea intensamente: CROMATINA y el jugo nuclear o NUCLEOPLASMA, casi líquido. • En un núcleo interfásico la cromatina se localiza principalmente en las regiones periféricas. Se halla compuesta principalmente por ADN y proteínas, y poca cantidad de ARN.
Para que la cromatina sea funcional debe estar EXTENDIDA, ya que condensada no es activa. • Durante la división celular, la cromatina se condensa, espiralizándose para formar cromosomas. • Al terminar la división celular, la cromatina se desespiraliza • Heterocromatina: es la forma condensada de la cromatina, no activa. • Eucromatina: Es mas abundante en las células activas (en las células que están transcribiendo).
Envoltura nuclear • Membrana que rodea al núcleo separándolo del citoplasma. • Tiene muchos poros que permiten el paso de ARN y otros productos como proteínas.
Estructura de la membrana nuclear • Formada por una doble membrana (bicapas fosfolipídicas) • Revestimiento interno de laminas nucleares • Poros nucleares complejos
La membrana externa se continua con el retículo endoplásmico (RE) • El espacio entre las membranas nucleares interna y externa se conecta directamente con el lumen del RE • Ambas membranas están unidas en los poros nucleares complejos.
Por debajo de la membrana nuclear interna está la lamina nuclear
Malla fibrosa que da soporte estructural al núcleo • Sirve como sitio de fijación de la cromatina en interfase a la periferia del núcleo • Importante en la replicación del ADN • Tiene un papel en la regulación de la trascripción
La lamina nuclear está compuesta por proteínas fibrosas llamadas laminas • A, B1, B2 y C
Los poros nuclearescomplejos son los únicos canales a través de los cuales algunas moléculas y iones pueden viajar entre el núcleo y el citoplasma
Los ARN sintetizados en el núcleo deben de ser exportado al citoplasma • Dirigen la síntesis de proteínas • Algunas proteínas requeridas para el funcionamiento nuclear (factores de trascripción) deben de transportarse al interior del núcleo desde el citoplasma
El transporte de proteínas por los poros nucleares es selectivo • Histonas • ADN polimerasas • Factores de trascripción • Otros • Tienen secuencias de aminoácidos llamadas señales de localización nuclear que son reconocidas por receptores de transporte de proteínas al núcleo.
Transporte de ARN en el núcleo • A diferencia de las proteínas, los ARN son exportados del núcleo al citoplasma • Debido a que las proteínas son sintetizadas en el citoplasma, la exportación de ARNm, ARNr y ARNt es un paso crítico en la expresión genética de células eucariotas • La exportación de ARN a través de los poros nucleares complejos es un proceso activo, que requiere energía
Nucleolo • Es la suestructura mas prominente dentro del núcleo • Es el sitio de transcripción de ARNr y ensamblaje de los ribosomas • Necesarios para síntesis de proteínas • 5-10 millones de ribosomas deben ser sintetizados cada vez que una célula se divide
El nucleolo no está rodeado por una membrana y se encuentra asociado a regiones cromosómicas que contienen los genes para ARNr 5S, 5.8S, 18S y 28S