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NÚCLEO INTERFÁSICO
OBJETIVOS
En este tema estudiaremos los siguientes apartados:
- Núcleo: Estructura y función.
- Núcleo interfásico : estructura y función.
- Envoltura nuclear , poros nucleares, láminas, nucleoplasma y cromatina: estructura y función.
- Cromosomas interfásicos.
- Nucleolo : estructura y función.
ÍNDICE
- Núcleo interfásico
- Estructura y organización del nucleosoma.
- Explicación y función de la cromatina
- Estructura del cromosoma mitótico
- (^) Cariotipo humano
- Funciones del nucleolo
Biología
Arturo Boix Castejon – Pablo Soro Chapin
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• H2B
• H
• H
FUNCIÓN
Empaqueta el ADN uniéndose a él en forma de nucleosomas y lo pliegan. Los nucleosomas están enrollados como una hélice y forman la cromatina. El ADN se compacta más en unas zonas que en otras, así los genes que se tienen que transcribir quedan accesibles a los enzimas y otras proteínas (no histónicas) para su reparación, transcripción y replicación.
Existen varios tipos de cromatina: La cromatina en interfase es una masa densa difícil de precisar estructuralmente. Existen dos tipos:
- Grumos gruesos: Heterocromatina: Es la forma más condensada e inactiva. Representa el 90% del total.
- Heterocromatina constitutiva: parte del ADN que no fabrica nada
- Heterocromatina facultativa: Su condensación depende del estado de desarrollo del organismo y del tipo celular y está compuesta por el conjunto de genes que, de manera específica, se inactivan a lo largo de la diferenciación celular.
- Grumos finos: Eucromatina: es más extendida y activa (10% del total). Es más abundante en la interfase. Es la capaz de fabricar ADN. Cromatina Sexual: S
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observa, en la interfase de muchas células del cuerpo femenino, como un corpúsculo de cromatina densa adosada a la membrana nuclear
.4 Estructura del cromosoma mitótico
El ADN consigue una elevada condensación gracias a los diferentes niveles estructurales que presenta, aunque en todas las células eucariotas, el ADN se empaqueta aún más, gracias a su unión con las histonas. En el caso de los espermatozoides, las cadenas de ADN se unen a otro tipo de proteínas, llamadas protaminas.
Gracias a esta asociación podemos distinguir distintos niveles de empaquetamiento:
ULTRAESTRUCTURA
- Primer nivel de empaquetamiento o fibra de cromatina de 100 Å.
Es conocido como <>. Está constituida por la fibra de ADN de 20 Å (doble hélice) asociada a histonas, las cuales son proteínas básicas de baja masa molecular.
Este collar de perlas se encuentra en el núcleo durante la interfase del ciclo celular de todas las células eucariotas, menos en los espermatozoides.
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La fibra de 300 Å tan solo consigue reducir la longitud de la fibra de ADN de 20 Å entre unas 35 o 40 veces. En cambio, el grado de empaquetamiento en la fase de división es de entre 100 y 1000 veces, y en los cromosomas es de casi 10000.
Un buen esquema para resumir todos los niveles de empaquetamiento del ADN es el siguiente:
Explicación foto (B) – Libro Biología molecular, Alberts).
Figura 4-23 Organización estructural del nucleosoma.
Un nucleosoma contiene un núcleo proteico formado por ocho moléculas de historia, Experimentalmente la partícula del núcleo nucleosómico se puede liberar de la cromatina aislada mediante digestión del DNA espaciador con una enzima que degrada el DNA, (La nucleasa puede degradar el DNA expuesto pero no puede atacar el DNA unido alrededor del núcleo del nucleosoma.
Tras la disociación de los nucleosomas aislados en sus componentes (el núcleo de proteínas y el DNA), se puede determinar la longitud del DNA que estaba enrollado alrededor del núcleo. Su longitud de 147 pares de nucleótidos es suficiente pata rodear casi 1,7 veces el núcleo de histonas.
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Estructura del Cromosoma Mitótico
Un cromosoma tiene 2 cromátidas iguales y unidas por un centrómetro. Los elementos separados por el centrómero o constricción primaria reciben el nombre de brazos. A ambos lados del centrómero y sobre cada una de las cromátidas se localiza una estructura de naturaleza proteica denominada cinetocoro , que constituyen los puntos desde los cuales polimerizan los microtúbulos que intervienen en la separación de cromosomas durante la anafase de la mitosis y de la meiosis. Por cada centrómero aparecen dos cinetocoros.
Las constricciones secundarias u organizadores nucleares son zonas más estrechas identificables en los brazos y que esta relacionadas con la formación del nucléolo. Los telómeros son estructuras protectoras situadas en cada uno de los extremos del cromosoma eucariótico que evitan que se pierda información. Son esenciales para la duplicación del cromosoma y protegen a los cromosomas de las nucleasas Las bandas son segmentos de cromatina que se colorean con diferente intensidad y que permiten una identificación inequívoca de los cromosomas mediante el método llamado patrón de bandas.
Según la posición del centrómero: Se distinguen cuatro tipos de cromosomas: metacéntricos, submetacéntricos, acrocéntricos y telocéntricos.
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Conjunto de cromosomas de cada especie, ordenados según su tamaño, forma y característica se le llama cariotipo.
En su confección se sitúan progresivamente los pares de cromosomas homólogos(en cada pareja, uno de los cromosomas procede de la madre y el otro del padre).
La Heterocromatina es el tipo de cromatina CONDENSADA durante la Interfase, se divide en 2 tipos:
- Constitutiva: Que aparece condensada en todos los tipos celulares y durante todo el tiempo, es decir, no se transcribe nunca.
- Facultativa: Solo se condensa en ciertas células o momentos especiales del desarrollo
La Eucromatina es la porción de la cromatina que permanece en un estado no condensado y disperso, ocupando el mayor volumen del espacio nuclear.
En la fotografía la heterocromatina es la zona más oscura y es inactiva y la eucromatina es la zona más clara y transcripcionalmente activa.
En la ultraestructura del nucléolo se encuentra un componente estrictamente nucleolar en el que se distingue la zona granular que corresponde a subunidades ribosomales en proceso de maduración y la zona fibrilar que corresponde a moléculas de ARN asociadas a proteínas.
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- El centro fibrilar : DNA que no se está transcribiendo.
- (^) Componente fibrilar denso : RNA en proceso de transcripción.
- Componente granular : precursores partículas ribosomales maduras
En esta imagen el 5.8S y 28S junto con el 5s que se transcribe fuera forman la subunidad mayor ribosomal.
El 18s forma la subunidad menor ribosomal.
Los rRNAs(18S, 5,8S y 28S) se procesan a partir de un precursor de 45S. El rRNA 5S se transcribe aparte. Los genes que codifican rRNA se encuentran dispuestos en tándem y se transcriben con Gran frecuencia rRNA se encuentran dispuestos en tándem.
Por tanto,esta imagen muestra la transcripción de las subunidades ribosómicas , que se forman en el nucleolo y no son funcionales hasta que salen del mismo al citoplasma y solo se unen cuando el ARNmensajero las “encuentra y se convierten en un ribosoma funcional.
.6 Funciones del nucleolo
- El nucleolo es un orgánulo que se encuentra dentro del núcleo. Está rodeado por una capa de cromatina condensada, pero no existe una membrana que lo separe del nucleoplasma. El nucleolo está formado por proteínas y ADN ribosómico, utilizado como molde para la transcripción del ARN ribosómico, que va a formar parte de los nuevos ribosomas
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