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El núcleo y lámina nuclear. Referencia libro Biología Celular de Cooper
Tipo: Diapositivas
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(^) ( a ) Micrografía electrónica de un núcleo de célula HeLa en interfase. La heterocromatina es evidente alrededor de la superficie interna de la envoltura nuclear. Pueden verse dos nucléolos prominentes y algunos grumos de cromatina diseminados en el nucleoplasma. ( b ) Esquema que muestra algunos de los principales componentes del núcleo. (A: TOMADA DE WERNER W. FRANKE, INT. REV. CYTOL. (SUPL) 4:130, 1974.) (a) (^) (b)
La envuelta nuclear posee una estructura compleja, constituida por membranas nucleares , la lámina nuclear en su cara interna y por los complejos de poro nucleares. La membrana nuclear externa se continúa con la membrana del retículo endoplásmico, por lo que hay una comunicación directa entre el espacio intermembrana y el lumen del retículo endoplásmico. La membrana nuclear interna tiene proteínas únicas que son específicas para el núcleo, como aquellas que unen la matriz nuclear de láminas
(^) ( a ) Esquema que muestra la membrana doble, el complejo del poro nuclear, la lámina nuclear y la continuidad de la membrana externa con el retículo endoplásmico rugoso. Ambas membranas de la envoltura nuclear contienen su propio complemento distintivo de proteínas. ( b ) Micrografía electrónica de un corte a través de una porción de la envoltura nuclear de una célula de raíz de cebolla. Nótense la doble membrana (NM) con un espacio interpuesto, el complejo del poro nuclear (NPC) y la heterocromatina relacionada (HC) que no se extiende en la región de los poros nucleares. (B: TOMADA DE WERNER W. FRANKE ET AL., J. CELL BIOL. 91:47S, 1981; MEDIANTE AUTORIZACIÓN DE DERECHOS RESERVADOS DE LA ROCKEFELLER UNIVERSITY PRESS.) (a) (b) La envoltura nuclear. 10-50 nm
las membranas interna y externa se unen en los complejos de poro nuclear, siendo los únicos canales que permiten el paso de pequeñas moléculas polares y de macromoléculas a través de la envuelta nuclear
Subyacente a la membrana nuclear interna se localiza la lámina nuclear, una red fibrosa que proporciona soporte estructural al núcleo
(^) ( c ) Estas micrografías muestran el núcleo dentro de un fibroblasto que se cultivó a partir de un paciente con HGPS (hilera inferior) o un sujeto sano (hilera superior). Las células se tiñeron para mostrar la proteína lámina A (columna izquierda), para DNA (columna media) o se muestran en estado vivo con el microscopio óptico con contraste de fase (columna derecha). El núcleo celular del paciente con HGPS es anormal por la presencia de una proteína lámina A trunca en la lámina nuclear. (A: TOMADA DE H. MA, A.J. SIEGEL Y R. BEREZNEY; J. CELL BIOL. 146:535, 1999; AUTORIZACIÓN DE DERECHOS DE THE ROCKEFELLER UNIVERSITY PRESS. B: REIMPRESA CON AUTORIZACIÓN DE U. AEBI, J. COHN, L. BUHLE Y L. GERACE, NATURE 323:561, 1986, © COPYRIGHT 12986, MACMILLAN MAGAZINES LIMITED. C: TOMADA DE ANNA MATTOUT ET AL., POR CORTESÍA DE ROBERT D. GOLDMAN, CURR. OPIN. CELL BIOL. 18:338, 2006.) MUTACIONES EN LA LÁMINA A ESTÁN ASOCIADOAS AL SÍNDROME DE LA PROGENIE DE HUTCHINSON – GILFORD (HGPS) QUE SE CARACTERIZA POR EL ENVEJECIMINETO PREMATURO Y LA MUERTE DURANTE LA ADOLESCENCIA A CAUSA DE UN ATAQUE CARDIACO O APOPLEJIA
Las láminas interaccionan con proteínas de la membrana nuclear interna, como la emerina y el receptor de laminina B, mediando su unión a la envuelta nuclear y localizando y organizándolas en el interior nuclear La lámina nuclear también se une a la cromatina a través de las histonas H2A y H2B además de a otras proteínas cromatínicas.
(^) ( a ) Micrografía electrónica de un extremo del citoplasma nuclear de un oocito de rana tomado minutos después de la inyección con partículas de oro cubiertas con una proteína que en condiciones normales se encuentra en el núcleo. Se observa que estas partículas pasan a través del centro del poro nuclear (flechas) en su ruta desde el citoplasma hacia el núcleo. ( b ) En una magnificación mucho más definida puede verse que las partículas de oro se organizan en un arreglo lineal dentro de cada poro. (a) (b) A TRAVÉS DEL PORO NUCLEAR PASAN Proteínas al núcleo RNA mensajeros y t-RNA y las subunidades del ribosoma del núcleo al citosol. Sn RNA que van en ambas direcciones
El complejo del poro nuclear es una estructura muy grande con un diámetro de aproximadamente 120 nm y un peso molecular estimado de aproximadamente 125 millones de daltons — unas 30 veces el tamaño de un ribosoma
Mediante el control del tráfico de moléculas entre el núcleo y el citoplasma, el complejo del poro nuclear tiene un papel fundamental en la fisiología de todas las células eucariotas. 1,- Las moléculas de ARN que son sintetizadas en el núcleo deben ser exportadas de manera eficiente al citoplasma, donde intervienen en la síntesis de proteínas. 2,- las proteínas necesarias para las funciones nucleares (p. ej., factores de transcripción) deben entrar en el núcleo procedentes de los lugares de síntesis en el citoplasma. Muchas proteínas sufren un trasiego continuo entre el núcleo y el
Estas moléculas difunden de manera pasiva a través de los canales acuosos abiertos, los cuales tienen un diámetro estimado de aproximadamente 9 nm , en el interior del complejo del poro nuclear La mayoría de las proteínas y ARN, sin embargo, no son capaces de pasar por estos canales abiertos. Estas macromoléculas atraviesan el poro central de unos 10- nm del complejo del poro nuclear mediante un proceso activo, en el que las proteínas y los ARN adecuados son reconocidos y transportados selectivamente en una dirección específica (del núcleo al citoplasma o del citoplasma al núcleo).
