NÚCLEO
El núcleo interfásico es el “centro de
información y órgano rector de la célula”.
Constituye un compartimento
membranoso donde se encuentra el
material hereditario y en el que tiene
lugar la replicación del DNA, y la
sy
transcripción y maduración del RNA.
ea
Funciones del núcleo interfásico:
- Preservar la estabilidad del ADN, que es de mayor tamaño que el núcleo.
génica.
ed
- Regular la expresión génica mediante los factores de transcripción, que son sintetizados en
el citoplasma. Si se bloquea este paso no se produciría ningún efecto sobre la expresión
- La presencia de intrones y exones en los genes de las células eucariotas obligan a llevar a cabo
la maduración. Es muy peligroso que un ARN sin madurar acceda a los ribosomas, ya que se
producirían proteínas que no cumplen con su función o peligrosas.
am
- Separar la transcripción de la traducción, es decir, que ayuda a la célula a regular la
información que va desde el ADN hasta la proteína. Así, al producirse la transcripción de un
gen a ARNm no se produce inmediatamente una proteína, sino que este es bloqueado dentro
del núcleo para que no se traduzca y se produzca la proteína.
- Ayudar en el intercambio de ADN y ARN entre el núcleo y el resto de la célula.
- Sintetizar ribosomas en nucleolo.
- Contener el material genético.
- Controlar los procesos celulares.
ud
De forma generalizada, el núcleo es una estructura, única y esférica, situada en el centro de la célula
y con diámetro de 5-25 μm. Pero en la realidad esto es muy diverso. Para observarlo se utiliza una
tinción de hematoxilina.
Según el número de núcleos que posean, las células se clasifican en:
Ay
@
La relación nuceloplasmática es constante:
Este puede presentar diversas formas y posiciones:
- Formas: Esféricos, planos, arriñonados, polilobulados.
- Posiciones: Central, basal, lateral.
1
, sy
El contenido del núcleo está rodeado por una
envoltura nuclear formada por una membrana
ea
nuclear externa, un espacio perinuclear, una
membrana nuclear interna y una lámina
nuclear o fibrosa.
El interior del núcleo está formado por una
matriz nuclear (llamada nucleoplasma o
carioplasma), cromatina, un nucléolo y otros
cuerpos nucleares.
La envoltura nuclear:
ed
Es una capa que envuelve a todo el núcleo,
formada por 2 membranas celulares
paralelas, una interna y otra externa, separadas por un espacio llamado perinuclear (EP) de 10 a
am
50nm. Ambas tienen distinta composición. La envoltura nuclear se encarga realizar una retención
selectiva, es decir, que solo las sustancias que interaccionan con las proteínas de la lámina nuclear
o de la cromatina se mantiene como componentes propios de la membrana interna.
• La membrana nuclear externa
(ME) se continúa con la del RER y
del mismo modo, posee
ribosomas.
ud
• La membrana nuclear interna
(MI) está unida a una fina red de
filamentos que forman la lámina
nuclear (LN). Proporciona un
soporte mecánico a la MN y sirve
de punto de unión a fibras de cromatina.
Ay
Funciones de la envoltura nuclear:
• Separar el material genético del citoplasma.
• Establecer la forma y posición del núcleo.
• Contribuir a la organización interna del núcleo.
• Evitar que las macromoléculas pasen libremente del citoplasma al nucleoplasma.
Esta envoltura posee poros, en los que ambas membranas
@
se fusionan y cuyo número varía en función de la actividad
celular. Están recubiertos de complejos proteicos, el
complejo de poro nuclear (CPN).
2
, Estos poros están formados por nucleoporinas, que permiten el paso libre de pequeñas moléculas
solubles (difusión pasiva) y evitan el paso de moléculas más grandes con ADN y proteínas (transporte
selectivo y activo). La mitad de estas nucleoporinas está
formada por dominios de hélice α o de láminas β
(andamiaje), y la otra mitad carece de estructuras
secundarias ordenadas y presentan repeticiones de Phe-
Gly (anillos externos).
sy
Presentan un anillo en su cara externa (citoplasmático),
en su centro (luminal) y otro en su cara interna (nuclear).
A este último está unida una estructura llamada canastilla.
Los poros intervienen en el transporte
nucleocitoplasmático, que es el movimiento de RNA y proteínas entre el núcleo y el citoplasma en
ea
ambas direcciones.
- Las proteínas se sintetizan en el citoplasma y cruzan la membrana nuclear para iniciar la
replicación y la transcripción del material genético.
- Las moléculas de ARNm, ARNt y las subunidades ribosomales construidas en el núcleo cruzan
la membrana nuclear hacia el citoplasma.
- Las moléculas hidrosolubles se difunden libremente.
ed
- Los complejos macromoleculares se transportan generalmente plegados gracias a factores de
transporte llamados transportinas o carioferinas a los que se une la molécula por
reconocimiento de una secuencia señal. Existen 2 tipos de carioferinas: importinas y
exportinas.
Las carioferinas se encargan de reconocer las secuencias de aminoácidos denominadas
secuencias de localización nuclear o de exportación nuclear en las proteínas que va a
am
transportar. Estas secuencias se pueden ocultar por cambios en la estructura de la proteína o
por modificaciones químicas, por lo que la célula tiene un nivel más de regulación del tráfico
entre el núcleo y el citoplasma.
Las Nup_FG (nucleoporinas FG) median en el transporte y poseen una estructura desplegada y
flexible. Forman una densa red de filamentos que obstaculiza la difusión pasiva de macromoléculas.
Las nucleoporinas, generalmente no interaccionan directamente con las proteínas transportadas, las
cargas, sino con las importinas y las exportinas. Los factores de transporte pueden desplazarse por
ud
esta red debido a su capacidad de unirse a las repeticiones FG.
El transporte hacia fuera o hacia dentro está determinado por un
gradiente de moléculas denominadas Ran y para crear este gradiente se
necesita energía. Las moléculas Ran son proteínas G monoméricas que
tienen 2 conformaciones: Ran-GTP (permite la salida de moléculas al
citoplasma) y Ran-GDP.
Ay
Para mantener los niveles de RAN-GTP y RAN-GDP existe en el núcleo el
factor intercambiador de guanina de ran (GEF), que media en la
fosforilación de RAN-GDP a RAN-GTP y la RAN-GAP, que se encuentra en
el citoplasma y activa la RAN-GTPasa, que a su vez activa la transformación
de RAN-GTP a RAN-GDP.
La existencia del gradiente de RAN-GTP (mayor concentración en el
@
núcleo) y RAN-GDP (mayor concentración en el citoplasma) determina la
dirección en la que se produce el transporte.
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