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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
MEMBRANA NUCLEAR INTERNA
MEMBRANA NUCLEAR EXTERNA
MEMBRANA RETICULO ENDOPLASMICO
LUMEN RETICULO ENDOPLASMICO
LUMEN NUCLEAR
ESPACIO PERINUCLEAR
PORO NUCLEARLAMINA NUCLEAR
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1. HISTONAS
2. ADN Y ARN POLIMERASAS
3. PROTEINAS REGULADORAS DE GENES
4. PROTEINAS PROCESADORAS DE ARN
Proteínas nucleares
COMPLEJO DEL PORO
•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
• LA ENVOLTURA NUCLEAR TIENE 3.000 – 4.000 POROS (+/- 11 um)
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CITOSOL
NUCLEO
POROS NUCLEARES
CITOSOL
NUCLEO
TAMAÑO DE PROTEINAS QUE
ENTRAN AL NUCLEO POR
DIFUSION LIBRE
TAMAÑO DE PROTEINAS QUE
ENTRAN AL NUCLEO POR TRANSPORTE
ACTIVO
DIFUSION LIBRE A TRAVES DE PORO NUCLEAR
Proteínas del complejo Poro nuclear:a) 8 columnas proteicasb) Proteínas de anclajec) Proteínas radiales (diafragma)d) Fibrillas proteica
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Proteínas del complejo Poro nuclear:a) 8 columnas proteicasb) Proteínas de anclajec) Proteínas radiales (diafragma)d) Fibrillas proteica
IMPORTACION NUCLEAR
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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
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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
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• 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
PRINCIPALMENTE GC (RANURA EXTERNA MENOR)
PRINCIPALMENTE AT (RANURA INTERNA MENOR)
CORE DE HISTONAS DEL NUCLEOSOMA (OCTAMERO
DE HISTONAS)
ADN DEL NUCLEOSOMA
EMPAQUE DE ADN
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ADN DE UNIONCORE DE HISTONAS DEL NUCLEOSOMA
LA NUCLEASA DIGIERE EL
ADN DE UNION
UNIDADES REPETIDAS DE 200
PARES DE NUCLEOTIDOS
“CUENTAS EN UN HILO”
ESFERAS DE NUCLEOSOMAS
LIBERADAS
DISOCIACION
DISOCIACION CON ALTA
CONCENTRACION DE SAL
CORE DE HISTONAS (OCTAMERO) 146 PARES DE
NUCLEOTIDOS DEL ADN BICATENARIO
EMPAQUE DE ADN
FIBRA DE CROMATINA DE 30 nm DE DIAMETRO
NUCLEOSOMA
SECUENCIA ESPECIFICA DE PROTEINA DE UNION DEL ADN
FIBRA
NUCLEOSOMAS EN FIBRA
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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
MODELO DE EMPAQUE DE LA CROMATINA
ADN BICATENARIO
CORE NUCLEOSOMA (OCTAMERO HISTONAS)
NUCLEOSOMA NO PLEGADO Y LA MITAD DE SU CORE SEPARADO
HORQUILLA DE REPLICACIONNUEVAS 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
APERTURA NUCLEOSOMA PARA REPLICACION ADN
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NUCLEOLO
• SE CONSIDERA LA “FABRICA” DE RIBOSOMAS, AUNQUE LOS ULTIMOS PASOS DE MADURACION OCURREN EN EL CITOPLASMA
• ES UN ORGANELO NO RODEADO DE MEMBRAMA, DE FORMA ESFE-ROIDAL Y ALTAMENTE ORGANIZADO
• 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
POSEE TRES REGIONES:
• CENTRO FIBRILAR (ADN)
• COMPONENTE FIBRILAR DENSO (ADN)
• COMPONENTE GRANULAR (PRECURSORES DE RIBOSOMAS)
HETEROCROMATINA PERIFERICA
ENVOLTURA NUCLEAR
NUCLEOLO
COMPONENTE FIBRILAR DENSO
COMPONENTE GRANULAR
CENTRO FIBRILAR
M.E.: CORTE DE NUCLEOLO CON SUS 3 DIFERENTES ZONAS
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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)
NUCLEOLO
NUCLEO
CITOPLASMA
GEN ARNr
ADN“LOOP” ORGANIZADORNUCLEOLAR
TRANSCRIPCION
RECICLAJE DE ARN Y PROTEINAS INVOLUCRADAS EN EL PROCESO
PRECURSOR ARNr
GRAN PARTICULA DE RIBONUCLEOPROTEINA
SUBUNIDAD MAYOR INMADURA
SUBUNIDAD MENOR
SUBUNIDAD MAYOR
TRANSPORTE Y ACTIVACION, SE FORMAN RIBOSOMAS
FUNCIONALES
ARNr 18S
SUBUNIDAD 40S
5,8S5S28S
ARNr
SUBUNIDAD 60S
PROTEINAS RIBOSOMALES SINTETIZADAS EN EL
CITOPLASMA
ARNr 5S SINTETIZADO FUERA DEL NUCLEOLO
FUNCION DEL NUCLEOLO EN LA SINTESIS DE RIBOSOMAS
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ENVOLTURA NUCLEAR
MEMBRANA PLASMATICA
NUCLEO
ADNTRANSCRIPCION DEL ADN
ARN
MODIFICACIONES DEL ARNm
CITOSOL
PROTEINA
RIBOSOMAS
TRANSPORTE DEL ARN
TRADUCCION DEL ARNm
SINTESIS DE PROTEINAS
RIBOSOMAS
• SON GRANDES COMPLEJOS DE MOLECULAS DE ARN Y PROTEINAS
• FORMADOS POR DOS SUBUNIDADES DE DIFERENTE TAMAÑO
• ESTAN PRESENTES EN CELULAS EUCARIOTAS (También en mito-condrias y cloroplastos) Y PROCARIOTAS
• 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)
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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
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RIBOSOMAS DE CELULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
CADENA COMPLETA DE POLIPEPTIDO
SUBUNIDAD 60S
SUBUNIDAD 40S
CODON DE TERMINO
CODON DE INICIO
ARNmINICIO DE CADENA DE
POLIPEPTIDO
POLIRIBOSOMA EN SINTESIS DE PROTEINAS
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ARNm QUE CODIFICA UNA PROTEINA DEL
CITOSOL
POLIRIBOSOMAS LIBRES EN EL
CITOSOL
POOL COMUN DE SUBUNIDADES RIBOSOMALES LIBRES EN EL CITOSOL
SECUENCIA DE SEÑAL DE
R.E.
ARNm CODIFICANDO UNA PROTEINA DE R.E. PERMANECE
UNIDO A MEMBRANA
POLIRIBOSOMA UNIDO A MEMBRANA DEL R.E. POR MULTIPLES CADENAS DE
POLIPEPTIDOS EN SINTESIS
MEMBRANA DE R.E.
SUBUNIDADES DE RIBOSOMAS, RIBOSOMAS LIBRES Y RIBOSOMAS UNIDOS A MEMBRANA