ESTRUCTURA DEL NUCLEO Y DE LA CROMATINA PROFESOR JUAN FERNANDEZ

Transcripción

1 ESTRUCTURA DEL NUCLEO Y DE LA CROMATINA PROFESOR JUAN FERNANDEZ 2011

2 Alberts et al., 2002 FASES DEL CICLO CELULAR

3 Alberts et al., 2002 COMPARTIMIENTOS CELULARES

4 MICROFOTOGRAFIA ELECTRONICA QUE MUESTRA LOS COMPARTIMIENTOS CELULARES Alberts et al., 2002

5 EL CONJUNTO DE LOS CROMOSOMAS HUMANOS METAFASICOS PINTADOS POR HIBRIDACION IN SITU (DNA/DNA) UTILIZANDO DNA MARCADO CON UNA MEZCLA DE FLUOROFOROS Alberts et al., 2008

6 MICROCOPIA DE FLUORESCENCIA DE UNA HIBRIDACION IN SITU (FISH) DE LOS TERRITORIOS OCUPADOS POR LOS CROMOSOMAS INTERFASICOS DE UN NUCLEO HUMANO Microcopía de fluorescencia con 7 canales Alberts et al., 2008 Reconstrucción 3-D del mismo núcleo (Observe la distribución de los cromosomas homólogos)

7 TOTIPOTENCIALIDAD DEL NUCLEO CELULAR Alberts et al., 2002

8 MICROFOTOGRAFIA ELECTRONICA QUE MUESTRA LA ENVOLTURA NUCLEAR Y CROMATINA Envoltura nuclear de dos membranas Lámina fibrosa Eu y heterocromatina Fawcett, 1966

9 MICROFOTOGRAFIA ELECTRONICA QUE MUESTRA LOS POROS NUCLEARES (FLECHAS), EL NUCLEOLO Y LA CROMATINA Fawcett, 1966

10 MICROFOTOGRAFIA ELECTRONICA QUE MUESTRA COMPLEJOS DE PORO NUCLEAR Fawcett, 1966

11 DIAGRAMA QUE MUESTRA LAS RELACIONES DE LA ENVOLTURA NUCLEAR CON EL RETICULO ENDOPLASMICO, LOS POROS NUCLEARES Y LA LAMINA FIBROSA Alberts et al., 2002

12 MICROFOTOGRAFIA ELECTRONICA DE BARRIDO DE LA LAMINA FIBROSA DEL OVOCITO DEL ANFIBIO XENOPUS LAEVIS Alberts et al., 2002

13 ORGANIZACION DE LOS COMPLEJOS DE PORO NUCLEAR: ASIMETRIA ESTRUCTURAL DIAGRAMA DE LOS COMPONENTES DEL COMPLEJO MICROSCOPIA ELECTRONICA DE BARRIDO DESDE EL LADO NUCLEAR MICROSCOPIA ELECTRONICA DE TRANSMISION MET. TINCION NEGATIVA DE POROS DES- MEMBRANADOS Alberts et al., 2002

14 TRANSPORTE PASIVO Y ACTIVO A TRAVES DEL COMPLEJO DE PORO NUCLEAR Alberts et al., 2002

15 TRANSPORTE DE ESFERAS DE ORO (MICRO- INYECTADAS) CUBIERTAS DE PROTEINA A TRAVES DEL COMPLEJO DE PORO NUCLEAR PULSO Y CAZA LAS PROTEINAS CONTIENEN SEÑALES DE LOCALIZACIÓN NUCLEAR Alberts et al., 2002

16 TRANSPORTE DE RNAm A TRAVES DEL COMPLEJO DE PORO NUCLEAR Alberts et al., 2002

17 CARGA A TRANSPORTAR, SEÑAL DE LOCALIZACION Y RECEPTOR DE IMPORTACION NUCLEAR (CARIOFERINAS) Alberts et al., 2008

18 COMPARTAMENTALIZACIÓN DE LA RAN- GDP Y RAN-GTP Y DE LAS PROTEINAS REGULADORAS RAN-GAP Y RAN-GEF Ran GTPasa activating protein Ran guanine nucleotide exchange factor Alberts et al., 2008

19 MODELO QUE EXPLICA COMO LA HIDROLISIS DE GTP MEDIADA POR RAN GTPasa SUMINISTRA DIRECCIONALIDAD AL TRANSPORTE NUCLEAR: ASIMETRIA FUNCIONAL DISOCIACION DE RAN-GTP CITOPLASMA NUCLEO IMPORTACION DE CARGA RECEPTOR SE UNE A SEÑAL DE LA CARGA Y NUCLEO- PORINA EXPORTACION DE CARGA Alberts et al., 2008 UNION A RAN-GTP

20 MICROTOGRAFIA ELECTRONICA QUE MUESTRA LA APARIENCIA DE LA EU Y HEROCROMATINA Citoplasma Núcleo Fawcett, 1966

21 ESTRUCTURA DE LA CROMATINA: FIBRA DE 30 nm (A) Y ROSARIO DE NUCLEOSOMAS (10 nm) (B) Alberts et al., 2002

22 ORGANIZACION DE LOS NUCLEOSOMAS Hilera de nucleosomas Digestión con nucleasa Liberación del nucleosoma Separación de los componentes Disociación de los componentes Alberts et al., 2008

23 DINAMICA DE LOS NUCLEOSOMAS: REORGANIZACION Y DESPLAZAMIENTO DEL DNA Y SU ACCESO A PROTEINAS REMODELADORAS Reorganización del DNA, ocurre en mseg Desplazamiento del DNA y su asociación con proteínas remodeladoras Alberts et al., 2008

24 MODELO ZIGZAG DE LA FIBRA DE CROMATINA DE 30 nm Cristalografía de Rayos X Alberts et al., 2008

25 DIAGRAMA QUE MUESTRA LA ORGANIZACION DE LOS CROMOSOMAS PLUMULADOS EN ANFIBIOS BAJO AUMENTO CROMOSOMAS MEIOTICOS: DIPLOTENE MEDIANO AUMENTO ASAS de DNA GRAN AUMENTO UNA ASA DE DNA Alberts et al., 2002 MAQUINARIA DE TRANSCRIPCION

26 CROMOSOMAS PLUMULADOS DE OVOCITOS DE ANFIBIOS OBSERVADOS AL MICROSCOPIO OPTICO (A) Y DE FLUORESCENCIA (B) MICROSCOPIO OPTICO (CONTRASTE DE FASES) 4 HEBRAS DE DNA INMUNOFLUORESCENCIA DE PROTEINAS INVOLUCRADAS EN EL PROCESAMIENTO DE RNA ASAS DE DNA Y GRANULOS DE PROTEINAS QUE PROCESAN RNA (VERDE) Alberts et al., 2002

27 CROMOSOMAS POLITENICOS DE LA GLANDULA SALIVAL DE UNA LARVA DE DROSOPHILA BANDAS, INTERBANDAS, PUFFS Y CROMO- CENTRO EN HOMOLOGOS APAREADOS HAY 4 CROMOSOMAS POLITENICOS Alberts et al., 2002

28 PUFFS, BANDAS E INTERBANDAS EN LOS CROMOSOMAS POLITENICOS DE DROSOPHILA (CRECIMIENTO Y RECESION DE PUFFS DURANTE 22HS) PUFFS: CENTROS DE TRANSCRIPCION Alberts et al., 2002

29 MICROFOTOGRAFIA ELECTRONICA Y DIAGRAMA QUE MUESTRAN LA ORGANIZACION DE LA CROMATINA Y SU PRODUCTO EN EL PUFF DE UN CROMOSOMA POLITENICO Alberts et al., 2002 En círculos RNA creciendo Asa de DNA transcribiendo: Anillo de Balbiani

30 AUTORRADIOGRAFIA DE UN PUFF QUE HA INCORPORADO URIDINA TRITIADA Puff Bandas e interbandas Bandas e interbandas Alberts et al., 2008

31 MODELO SOBRE LA ESTRUCTURA DEL CROMOSOMA INTERFASICO ASAS DE CROMATINA CONDENSADA EN UNA FIBRA DE 30 nm ASA DE CROMATINA DESCONDENSADA Alberts et al., 2002

32 MICROFOTOGRAFIA ELECTRONICA DE BARRIDO DE UN CROMOSOMA MITOTICO DE INSECTO TRATADO CON DETERGENTE QUE MUESTRA LOS BUCLES DE CROMATINA Alberts et al., 2002

33 MOVIMIENTO DE GENES DENTRO DEL NUCLEO INTERFASICO RELACIONADOS A SU TRANSCRIPCION O SILENCIAMIENTO Alberts et al., 2008 Heterocromatina y silenciamiento de genes Eucromatina y expresión de genes

34 CAMBIOS EN LA EXPRESION DE UN GEN SE ACOMPAÑAN DE CAMBIOS EN SU LOCALIZACION INTRANUCLEAR Cromatina en azulverde y región de los genes en rojo Cambios en la organización de la cromatina asociada a genes transcribiendo Alberts et al., 2008

35 MICROFOTOGRAFIAS ELECTRONICAS QUE MUESTRAN LA ORGANIZACION DEL NUCLEOLO CENTROS DE TRANSCRIPCIÓN DE RNA RIBOSOMAL Zona densa Zona menos densa Zona granular Alberts et al., 2002

36 MODELO DE COMO EL CUERPO DE CAJAL FUNCIONARIA EN LA BIOGENESIS DE snrnp y snornp 1.- Unión de RNAs a proteínas 2.- Viaje de RNApr al cuerpo de Cajal 3.- Viaje de RNApr maduras al nucleólo (ensamblaje de ribosomas) o a sitios de transcripción y empalme ( splicing ) Cuerpo de Cajal: modif. RNApr. Ogg and Lamond, 2002

37 MICROTOGRAFIA ELECTRONICA DEL CUERPO DE CAJAL Y DE UN GRANULO INTERCROMATICO (SPECKLE) EN UN OVOCITO DE RANA Speckle Cuerpo de Cajal Alberts et al., 2008