Características del Núcleo

Transcripción

1 Núcleo 1

2 Características del Núcleo Delimitado por la carioteca o envoltura nuclear Corresponde al 10% el volumen total de la célula Contiene: a) El ADN de la célula (excepto el de mitocondrias y cloroplastos) b) RNA mensajeros inmaduros c) Nucleolo d) Diversas proteínas fabricadas en el citosol e) Nucleoplasma ENVOLTURA NUCLEAR DOBLE MEMBRANA (7 8 nm DE GROSOR C/U) ESPACIO PERINUCLEAR (10 50 nm) que se continúa con el R.E. La envoltura está perforada por POROS NUCLEARES LAMINA NUCLEAR: está unida a la membrana interna ENVOLTURA NUCLEAR LUMEN NUCLEAR MEMBRANA NUCLEAR INTERNA MEMBRANA NUCLEAR EXTERNA MEMBRANA RETICULO ENDOPLASMICO LUMEN RETICULO ENDOPLASMICO ESPACIO PERINUCLEAR PORO NUCLEAR LAMINA NUCLEAR 2

3 Proteínas nucleares 1. HISTONAS 2. ADN Y ARN POLIMERASAS 3. PROTEINAS REGULADORAS DE GENES 4. PROTEINAS PROCESADORAS DE ARN COMPLEJO DEL PORO LA ENVOLTURA NUCLEAR TIENE POROS (+/- 11 um) EN LOS LIMITES DEL PORO HAY UNION DE LA MEMBRANA EXTERNA CON LA INTERNA EN EL CENTRO TIENE UN CANAL CILINDRICO (9 25 nm de diámetro) TRANSPORTE ACTIVO SELECTIVO LA SELECTIVIDAD DEL TRANSPORTE RESIDE EN SEÑALES PRESENTES SOLO EN PROTEINAS NUCLEARES LA SEÑAL ES UN PEPTIDO CORTO RICO EN AMINOACIDOS DE CARGA POSITIVA (Lisina, Arginina y también principalmente Prolina) DENOMINADO NSL O SEÑAL DE LOCALIZACIÓN NUCLEAR 3

4 POROS NUCLEARES POROS NUCLEARES 4

5 POROS NUCLEARES NUCLEO CITOSOL DIFUSION LIBRE A TRAVES DE PORO NUCLEAR CITOSOL NUCLEO TAMAÑO DE PROTEINAS QUE ENTRAN AL NUCLEO POR DIFUSION LIBRE TAMAÑO DE PROTEINAS QUE ENTRAN AL NUCLEO POR TRANSPORTE ACTIVO Proteínas del complejo Poro nuclear: a) 8 columnas proteicas b) Proteínas de anclaje c) Proteínas radiales (diafragma) d) Fibrillas proteica 5

6 Proteínas del complejo Poro nuclear: a) 8 columnas proteicas b) Proteínas de anclaje c) Proteínas radiales (diafragma) d) Fibrillas proteica IMPORTACION NUCLEAR 6

7 Importación de proteínas al núcleo Exportación de proteínas del núcleo 7

8 HETEROCROMATINA ES UNA FORMA ALTAMENTE CONDENSADA DE LA CROMATINA MANTIENE SU CONDENSACION A LO LARGO DEL CICLO CELULAR EN LA MAYORIA DE LAS CELULAS EL 90% DE LA CROMATINA ES TRANSCRIPCIONALMENTE INACTIVA, SIN EMBARGO, SOLO UNA FRACCION DE ELLA SE ENCUENTRA ALTAMENTE CONDENSADA CO- MO HETEROCROMATINA RELATIVAMENTE RESISTENTE A LA DIGESTION CON NUCLEASAS EUCROMATINA ES TRANSCRIPCIONALMENTE ACTIVA SE CONDENSA A LO LARGO DEL CICLO CELULAR PASANDO DE UN ESTADO FIBRILAR A FORMAR CROMOSOMAS PARA VOLVER GRA- DUALMENTE A SU ESTADO ANTERIOR CROMOSOMAS: UNA LARGA MOLÉCULA DE ADN + PROTEÍNAS 8

9 EMPAQUE DEL ADN EMPAQUE DEL ADN LAS PROTEINAS ESTRUCTURALES SON MUY ABUNDANTES EXISTEN DOS TIPOS: HISTONAS Y NO HISTONAS LAS HISTONAS SON PROTEINAS RELATIVAMENTE PEQUEÑAS CON UNA ALTISIMA PROPORCION DE AMINOACIDOS DE CARGA POSITIVA (lisina, arginina) LO QUE AYUDA A UNIR APRETADAMENTE EL ADN INDEPENDIENTE DE SU SECUENCIA DE NUCLEOTIDOS LAS HISTONAS SON RESPONSABLES DEL NIVEL MAS BAJO DE ORGANIZACION DE LOS CROMOSOMAS LOS NUCLEOSOMAS EXISTEN 5 TIPOS DE HISTONAS: LAS NUCLEOSOMALES Y LA HISTONA H 1 LAS HISTONAS NUCLEOSOMALES SON RESPONSABLES DEL ENRROLLAMIENTO DEL ADN Y SON 4: H2A, H2B, H3 Y H4 9

10 EL ROL DE LAS HISTONAS EN EL REPLIEGUE DEL ADN ES IMPORTANTE PORQUE: 1. DISMINUYE SU LONGITUD 2. EL MODO EN QUE SE PLIEGA INFLUIRIA EN LA ACTIVIDAD DE LOS GENES ALLI PRESENTES EMPAQUE DE ADN PRINCIPALMENTE GC (RANURA EXTERNA MENOR) PRINCIPALMENTE AT (RANURA INTERNA MENOR) CORE DE HISTONAS DEL NUCLEOSOMA (OCTAMERO DE HISTONAS) ADN DEL NUCLEOSOMA 10

11 EMPAQUE DE ADN ADN DE UNION CORE DE HISTONAS DEL NUCLEOSOMA CUENTAS EN UN HILO LA NUCLEASA DIGIERE EL ADN DE UNION ESFERAS DE NUCLEOSOMAS LIBERADAS CORE DE HISTONAS (OCTAMERO) DISOCIACION UNIDADES REPETIDAS DE 200 PARES DE NUCLEOTIDOS DISOCIACION CON ALTA CONCENTRACION DE SAL 146 PARES DE NUCLEOTIDOS DEL ADN BICATENARIO FIBRA DE CROMATINA DE 30 nm DE DIAMETRO NUCLEOSOMAS EN FIBRA SECUENCIA ESPECIFICA DE PROTEINA DE UNION DEL ADN NUCLEOSOMA FIBRA 11

12 MODELO DE EMPAQUE DE LA CROMATINA REGION CORTA DE ADN DE DOBLE HELICE CUENTAS EN UN HILO FORMA DE CROMATINA FIBRA DE CROMATINA DE 30 nm EMPACADA EN NUCLEOSOMAS SECCION DE UN CROMOSOMA EN FORMA EXTENDIDA SECCION CONDENSADA DE UN CROMOSOMA CROMOSOMA COMPLETO APERTURA NUCLEOSOMA PARA REPLICACION ADN ADN BICATENARIO CORE NUCLEOSOMA (OCTAMERO HISTONAS) NUCLEOSOMA NO PLEGADO Y LA MITAD DE SU CORE SEPARADO HORQUILLA DE REPLICACION NUEVAS HEBRAS DE ADN FORMADAS POR REPLICACION AL PASAR POR HORQUILLA NUEVAS HEBRAS DE ADN HORQUILLA DE REPLICACION AMBAS MITADES DEL CORE DEL NUCLEOSOMA SON UNIDAS A UNA MOLECULA DE ADN HIJA NUCLEOSOMA UNIDO UN NUEVO OCTAMERO DE HISTONAS SE ADICIONARA PRONTO A ESTA MOLECULA DE ADN HIJA PARA FORMAR UN NUEVO NUCLEOSOMA 12

13 NUCLEOLO EN 1940 SE DEMOSTRO QUE CONTIENE UNA ALTA CONCENTRACION DE ARN Y PROTEINAS EN LOS 60 SE DESCUBRIO SU FUNCION PRINCIPAL QUE ES LA SINTESIS DE ARNr Y PROTEINAS ES UN ORGANELO NO RODEADO DE MEMBRAMA, DE FORMA ESFE- ROIDAL Y ALTAMENTE ORGANIZADO SE CONSIDERA LA FABRICA DE RIBOSOMAS, AUNQUE LOS ULTIMOS PASOS DE MADURACION OCURREN EN EL CITOPLASMA POSEE TRES REGIONES: CENTRO FIBRILAR (ADN) COMPONENTE FIBRILAR DENSO (ADN) COMPONENTE GRANULAR (PRECURSORES DE RIBOSOMAS) M.E.: CORTE DE NUCLEOLO CON SUS 3 DIFERENTES ZONAS HETEROCROMATINA PERIFERICA ENVOLTURA NUCLEAR NUCLEOLO COMPONENTE FIBRILAR DENSO COMPONENTE GRANULAR CENTRO FIBRILAR 13

14 AL APROXIMARSE LA CELULA A MITOSIS: DISMINUYE EL TAMAÑO Y LUEGO DESAPARECE (CONDENSACION CROMOSOMAS, CESA SINTESIS ARN) AL TERMINO DE LA MITOSIS: SE REINICIA LA SINTESIS DE ARNr REAPARECE EL NUCLEOLO (ORGANIZADOR NUCLEOLAR) FUNCION DEL NUCLEOLO EN LA SINTESIS DE RIBOSOMAS LOOP ORGANIZADOR NUCLEOLAR PROTEINAS RIBOSOMALES SINTETIZADAS EN EL TRANSCRIPCION CITOPLASMA GEN ARNr PRECURSOR ARNr ADN GRAN PARTICULA DE RIBONUCLEOPROTEINA ARNr 5S SINTETIZADO FUERA DEL NUCLEOLO NUCLEOLO RECICLAJE DE ARN Y PROTEINAS INVOLUCRADAS EN EL PROCESO NUCLEO SUBUNIDAD MAYOR INMADURA CITOPLASMA SUBUNIDAD MENOR SUBUNIDAD MAYOR TRANSPORTE Y ACTIVACION, SE FORMAN RIBOSOMAS FUNCIONALES 5,8S ARNr 18S 5S 28S ARNr SUBUNIDAD 40S SUBUNIDAD 60S 14

15 SINTESIS DE PROTEINAS ENVOLTURA NUCLEAR MEMBRANA PLASMATICA NUCLEO ADN TRANSCRIPCION DEL ADN ARN MODIFICACIONES DEL ARNm TRANSPORTE DEL ARN RIBOSOMAS TRADUCCION DEL ARNm PROTEINA CITOSOL RIBOSOMAS SON GRANDES COMPLEJOS DE MOLECULAS DE ARN Y PROTEINAS ESTAN PRESENTES EN CELULAS EUCARIOTAS (También en mitocondrias y cloroplastos) Y PROCARIOTAS FORMADOS POR DOS SUBUNIDADES DE DIFERENTE TAMAÑO LA ASOCIACION DE ESTAS ES REVERSIBLE Y SON EXTREMADA- MENTE ESTABLES PARTICIPAN EN LA SINTESIS DE CUALQUIER POLIPEPTIDO PROPORCIONANDO UNA MATRIZ TRIDIMENSIONAL HAY DOS POBLACIONES ESTRUCTURAL Y FUNCIONALMENTE IDENTICAS (LIBRES Y UNIDOS A MEMBRANA) 15

16 Estructura del Ribosoma EL ARNm SE SITUA EN EL ESPACIO ENTRE LAS 2 SUBUNIDADES ASI EL RIBOSOMA PROTEGE DE LA DEGRADACION POR RIBONU- CLEASAS UN SEGMENTO DE 25 NUCLEOTIDOS LA SUBUNIDAD MENOR UNE EL ARNm AL ARNt Y LA MAYOR CATALIZA LA FORMACION DEL PEPTIDO SE DENOMINA POLISOMAS (POLIRIBOSOMAS) A VARIOS RIBO- SOMAS MAS UNA MOLECULA DE ARNm EL ARNr REPRESENTA MAS DEL 80% DE TODO EL ARN DE LA CELULA 16

17 RIBOSOMAS DE CELULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS POLIRIBOSOMA EN SINTESIS DE PROTEINAS CADENA COMPLETA DE POLIPEPTIDO SUBUNIDAD 60S SUBUNIDAD 40S CODON DE TERMINO CODON DE INICIO INICIO DE CADENA DE POLIPEPTIDO ARNm 17

18 SUBUNIDADES DE RIBOSOMAS, RIBOSOMAS LIBRES Y RIBOSOMAS UNIDOS A MEMBRANA ARNm QUE CODIFICA UNA PROTEINA DEL CITOSOL POLIRIBOSOMAS LIBRES EN EL CITOSOL POOL COMUN DE SUBUNIDADES RIBOSOMALES LIBRES EN EL CITOSOL ARNm CODIFICANDO UNA PROTEINA DE R.E. PERMANECE UNIDO A MEMBRANA MEMBRANA DE R.E. POLIRIBOSOMA UNIDO A MEMBRANA DEL R.E. POR MULTIPLES CADENAS DE POLIPEPTIDOS EN SINTESIS SECUENCIA DE SEÑAL DE R.E. 18