Estructura y función del núcleo. M. en C Estructura y función del núcleo. M. en C. Carlos Gerardo Castillo Sosa FMVZ-BUAP Primavera 2012

El núcleo de la célula eucariota Cumple con la función de almacenaje de la información genética Envoltura nuclear Estructuralmente: Cromosomas Uno o mas nucléolos Nucleoplasma Matriz nuclear

Envoltura nuclear La diferencia mas importante entre procariotas y eucariotas Consta de dos membranas celulares organizadas en paralelo Sirve como barrera que protege los iones, los solutos y macromoléculas Las dos membranas se fusiona para formar poros

Lamina nuclear Brinda el apoyo mecánico a la envoltura nuclear y sirve como sitio de unión a las fibras de cromatina Formada por polipéptidos llamados laminas Genes de lamina (LMNA) Síndrome de Hutchinson-Gilford

El complejo del poro nuclear Punto de actividad para el movimiento de proteínas y RNA en ambas direcciones Proteínas para replicación y transcripción RNAm, RNAt y subunidades ribosómicas Células HeLa producen 10000000 ribosomas Complejo de poro nuclear (CPN) Complejo formado por 30 proteínas

Solutos de bajo peso molecular penetran por difusión simple Nucleoporinas Organizadas en simetría octagonal Solutos de bajo peso molecular penetran por difusión simple El paso de macromoléculas requiere la ayuda de un sistema de transporte especial Señal de localización nuclear (SLN) Secuencia de aminoácidos cargada + en el C- terminal

Direccionamiento similar a el de otra proteínas Familia de proteínas, importinas del citoplasma al núcleo Exportinas, del núcleo a citoplasma Funcionan como receptores de transporte

Importación nuclear de una proteína La proteína con una SLN se une a un receptor heterodimerico, importina α/β Este complejo se relaciona con los filamentos citoplasmáticos El receptor del complejo de carga se mueve a través del poro nuclear En el nucleoplasma, el complejo interactúa con Ran-GTP y se disocia

La subunidad de importina β unida con Ran-GTP se trasporta de nuevo al citoplasma, donde Ran-GTP se hidroliza La importina α se trasporta al citoplasma unida a una exportina Proteínas con señales de exportación nuclear o SEN

Exportación nuclear Poco se sabe a cerca de la exportación nuclear La mayor parte del transito corresponde a los diferentes RNAs Estos RNA se mueven por el CPN como ribonucleoproteinas (RNP) Para ser transportado, un RNAm necesita someterse al splicing

Cromosomas y cromatina. Empaquetamiento del genoma Tamaño del genoma humano, aproximadamente 3200,000,000 de bases Longitud de genoma 1m Núcleo 100,000 veces mas pequeño Empaquetamiento del DNA Histonas, proteínas pequeñas que poseen un alto contenido de los aa básicos arginina y lisina

Nucleosoma Las histonas y el DNA se organizan en subunidades repetidas 146 pares de bases enrollado en un complejo en forma de disco con 8 moléculas de histona 5 tipos: H2A, H2B, H3 y H4 H1 actúa como histona de union

Heterocromatina Durante la interfase, el 10% de la cromatina permanece en forma compactada Heterocromatina constitutiva Cromatina que permanece siempre compactada DNA silenciado Heterocromatina facultativa Cromatina que se inactiva de manera inespecífica durante ciertas fases

El código de histona y la formación de la heterocromatina Las colas de las histonas estan sujetas a modificaciones como metilación, acetilación y Fosforilacion El estado de actividad de una región de la cromatina, depende de las modificaciones que sufra o combinación de modificaciones en las colas de histonas

Estructura de un cromosoma mitótico Cromatina dispersa en interfase La cromatina dispersa en una célula mitotica se encuentra en un estado muy condensado Cuando un cromosoma mitótico expresa compactación durante la profase, adopta una forma distinta determinada por la longitud del DNA

Telómeros Cada cromosoma esta compuesto por una única molécula de DNA Las puntas del DNA estan compuestas por un inusual tramo de secuencias repetidas llamadas telómero Forman una cubierta en cada extremo del cromosoma Secuencia TTAGGG Repetida cerca de 5000 veces

A diferencia de otras secuencias repetidas que varían de manera considerable, la misma secuencia telomérica se encuentra en todos los vertebrados El problema de la replicación de los extremos

Telómeros Son partes muy importantes del cromosoma: Se requieren para la replicación completa Forman capas que protegen al cromosoma del ataque de endonucleasas Impide que los extremos de los cromosomas se fusionen entre si

Los telómeros se acortan porque la mayoría de las células pierden su telomerasa Los telómeros se acortan de manera progresiva con cada división celular El acortamiento continua hasta un punto critico, conocido como “crisis” Anormalidades extensas en cromosomas

Envejecimiento celular o senescencia El acortamiento telomerico juega un papel importante en la protección contra el cáncer Cerca del 90% de las células tumorales contienen telomerasa activa

El acortamiento de los telomeros controla la capacidad proliferativa de las células somáticas