Membrana Nuclear Externa Membrana Nuclear Interna Membranas del RE Lumen del RE
Espacio Perinuclear
Poro Nuclear
Lámina Nuclear
Envoltura Nuclear La doble membrana que forma la envoltura nuclear es atravesada por los poros nucleares y es contínuo con el retículo endoplásmico
Envoltura Nuclear
Diagrama de un núcleo celular típico
¿ Como un DNA de gran longitud puede estar incluido en un núcleo de dimensiones mínimas ?
Estructura de la Cromatina Cada molécula de DNA es empacada en un cromosoma, y la totalidad de la información genética almacenada en los cromosomas en un organismo se denomina genoma
La organización de un gen en un típico cromosoma vertebrado
Los Tres Elementos Necesarios para Producir un Cromosoma Estable en Eucariontes telómeros origen de replicación
centrómero
burbuja u ojo de replicación
cinetocoro
cromosomas hijos en células separadas
Estructura de la Cromatina DNA (información genética) Cromatina Proteínas Asociadas
EUCROMATINA: Más relajada, contiene la mayoría de los genes transcripcionalmente activos
HETEROCROMATINA: Más condensada y densamente teñida (genes transcripcionalmente inactivos)
Empaquetamiento del DNA Estructura nativa de la cromatina (fibra de 30 nm)
Forma descondensada de “collar de perlas” o “collar de cuentas” de la cromatina (fibra de 11 nm)
Fibra de 11 nm (“collar de perlas o de cuentas”)
Nucleosoma Histonas DNA
DNA espaciador (200 pb)
“Cuenta” (“bead”) nucleosomal (8 moléculas de histona + 146 pares de bases de DNA)
Organización de la cromatina en nucleosomas
Estructura del cromosoma
Formación de Fibra de 30 nm (solenoide): Depende de la Histona extranucleosomal H1.
La fibra de 30 nm
Histona H1, funciona como elemento que mantiene los nucleosomas unidos
Niveles de Empaquetamiento de la Cromatina Resultado neto: cada molécula de DNA ha sido empaquetado en un cromosoma mitótico que es 50.000 veces más corto que su forma extendida
2 nm DNA double helix Histone tails
Histones
Histone H1
Linker DNA (“string”)
11 nm
Nucleosome (“bad”)
(a) Nucleosomes (11-nm fiber)
Niveles de organizacion de la cromatina
30 nm
Nucleosome
(b) 30-nm fiber Protein scaffold Loops 300 nm
(c) Looped domains (300-nm fiber)
700 nm
1,400 nm
(d) Metaphase chromosome
Scaffold
Lámina Nuclear
La lámina nuclear es un enrejado de subunidades de proteínas llamadas laminas (sin acento) nucleares. Esta estructura se encuentra en contacto con la membrana interna de la envoltura nuclear, con la cromatina y con los complejos de poro nuclear y le confiere forma y estabilidad a la envoltura nuclear.
Complejo de Poro Nuclear Citoplasma
anillo citoplasmático
filamento citoplasmático
membrana nuclear externa
ensamblaje de columnas y anillos
transportador central anillo nuclear membrana nuclear interna jaula nuclear Núcleo
anillo terminal
Tráfico de Moléculas a Través del Complejo de Poro Nuclear Difusión Pasiva
Transporte Activo (dependiente de energía)
Las moléculas pequeñas pasan rápidamente a través del poro nuclear por difusión pasiva. Las moléculas más grandes son transportadas por un mecanismo dependiente de energía, el que actúa importando proteínas hacia el núcleo y exportando RNAs al citoplasma.
Transporte de Proteínas a Través del Complejo de Poro Nuclear Tamaño del Poro: ~ 9 nm
Tamaño de proteínas que ingresan al núcleo por DIFUSIÓN PASIVA < 60 kDa
Tamaño de proteínas que ingresan al núcleo por TRANSPORTE ACTIVO > 60 kDa
Transporte Activo de Proteínas a Través del Complejo de Poro Nuclear proteína nuclear
factores citosólicos (importinas) complejo de poro en reposo
complejo de poro dilatado
PASO 1
PASO 2
ANCLAJE:
TRANSPORTE:
NO SE REQUIERE ENERGÍA
REQUERIMIENTO DE ENERGÍA (GTP)
El transporte activo de proteínas a través del complejo de poro nuclear está dirigida por una secuencia en la proteína llamada señal de localización nuclear (NLS), que es rica en aminoácidos básicos.
Transporte Activo de RNAs a Través del Complejo de Poro Nuclear (Exportación al Citoplasma)
envoltura nuclear citoplasma
Nucleoplasma
complejo de poro nuclear
anillo terminal
ribosomas
Los RNAs se transportan a través de los poros nucleares en forma de complejos con proteínas (ribonucleoproteínas). La mRNP enrrollada se mueve a través del anillo terminal, se desenrrolla mientras pasa por el transportador central, con el extremo 5’ adelante, el que se asocia a ribosomas una vez que ha ingresado al citoplasma
El poro nuclear
Funciones del núcleo celular 1. Preservación estructural del material genético de la célula 2. Expresión de la información genética : transcripción del DNA, maduración de RNA, procesamiento de rRNA, tRNA, etc… 3. Ensamblaje de ribosomas 4. Replicación del cromosoma : a. A nivel de DNA (fase S del ciclo celular) b. A nivel de proteínas (síntesis citoplasmática, ensamblaje nuclear)
Nucleolo: Síntesis y procesamiento de RNAs ribosomales 28S, 18S y 5,8S CENTRO FIBRILAR (genes de rDNA) rDNA) CF COMPONENTE FIBRILAR DENSO (Transcritos nacientes de prepre-rRNA)
CFD
CG
COMPONENTE GRANULAR (procesamiento de rRNAs) rRNAs)
