Volver a Biología Celular, Histología y Embriología
UNIVERSIDAD PRIVADA DEL ESTE – CIUDAD DEL ESTE
@studywithme.mily
Documento de Camilly Vitoria
La característica principal de las células
eucariotas es la presencia del núcleo celular,
distinguiendo de las procariotas que no poseen. El núcleo
es el organelo celular que contiene el material genético
de la célula.
La morfología del núcleo es diferente según la
célula se encuentra en interfase o en etapa de división.
Ocupa 10% del volumen total de la célula, es
delimitado por una envoltura nuclear o carioteca, que es
compuesta por dos membranas ( MI y ME) concéntricas
que se continúan con la membrana del Retículo
Endoplásmico, es reforzada por mallas de filamento
intermedios. La carioteca posee numerosas
perforaciones llamada poros , que comunican el interior
del núcleo con el citosol.
Componentes o moléculas del compartimento celular:
• 46 cromosomas, cada uno formado por una sola
molécula de ADN combinada con numerosas
proteínas.
• Varias clases de ARN (mensajero, ribosómicos,
de transferencia, pequeños).
• El nucléolo, donde se localizan los genes de los
ARNr y los ARNr recién sintetizados.
• Diversas proteínas, como las que regulan la
actividad de los genes, las que promueven el
procesamiento de los ARN, e otras.
• Elementos de la matriz nuclear o nucleoplasma.
Compuesta por dos membranas concéntricas, que se
unen a nivel de los poros. Entre la membrana externa y
la interna hay el espacio perinuclear, que se comunica
con la cavidad del RE.
La ME comunica con la membrana del RE y
contiene ribosomas, que es sintetizado por proteínas
que incorporan a alas membranas de la envoltura o están
presentes en espacio perinuclear.
La carioteca es sostenida por la lámina nuclear,
que es un delgado entramado de laminofilamentos
adherido a la membrana nuclear interna, excepto a nivel
de los poros, se componen de tres clases de monómeros
las laminas A, B y C.
Los 3.000 a 4.000 poros que posee la envoltura
nuclear son mucho mas que simples canales entre el
nucleoplasma y el citosol, en ellos existe e un conjunto
de proteínas llamadas nucleoporinas, las cuales
componen el complejo de poros que conta los siguientes
elementos.
• Ocho columnas proteicas que forman una pared
cilíndrica en torno de la continuación de la MI
como ME.
• Proteínas de anclaje que marran las columnas
proteicas a la envoltura nuclear.
• Proteínas radiales que surgen de las columnas y
se orientan hacia el centro del poro, se acortan y
se alargan denominado así diafragma.
• Fibrillas proteicas que nacen de las bocas interna
y externa del complejo y se proyectan hacia el
nucleoplasma y el citosol. Estas intervienen en el
pasaje de las proteínas a través del poro.
Núcleo
Generalidades
Envoltura Nuclear
Complejos de Poros
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Mide alrededor de 30 nm de altura y 100 nm de
diámetro. Pero las proteínas radiales reducen su orificio,
cuyo diámetro fluctúa entre 9 y 25 nm.
La entrada de las proteínas en el núcleo se realiza
mediante un mecanismo selectivo que permite el ingreso
sólo de las apropiadas, las cuales poseen un péptido de
señal específico que abre el camino para que puedan
pasar por el complejo del poro. Los péptidos más
estudiados se llaman NSL nuclear signal localization, que
se interactúa con el poro mediante una proteína
heterodimérica denominada importina.
Cada tipo de NSL requiere una importina especial,
también las transportinas.
A través del complejo del poro se importan para
dentro del núcleo,
• Proteínas sintetizadas en el citoplasma
necesarias para generar los ribosomas;
• Factores de transcripción requeridos en la
activación de los genes;
• Factores de amplame necesarios en el proceso de
maduración de los ribosomas.
Las moléculas y macromoléculas ensamblados y
exportados desde el núcleo al citoplasma incluyen,
• Las subunidades ribosomales
• ARNm
• ARN de transferencia
• Factores de transcripción que son devueltos al
citoplasma para ser reutilizados
1. En citoplasma, la Prot con señal de importación
se une a la importina por medio de NSL, y ambas
moléculas se colocan cerca del complejo del
poro. Lo atraviesan previo agrandamiento del
diafragma.
2. La importina es guiada por las fibrillas proteicas
externas e internas del complejo del poro.
3. Se gasta un GTP, cuya hidrólisis está a cargo de
Ran.
4. Ran pertenece a la familia GTPasas, que actúan
asociadas a las proteínas reguladoras GEF y GAP.
GEF se localiza en el núcleo y GAP se localiza en
el citosol, ambos se asocian a Ran.
5. Importina-proteina y Ran-GDP ingresan al
núcleo.
6. En el núcleo GEF promueve el reemplazo de GDP-
Ran por GTP, luego Ran-GTP se une a importina-
proteína.
7. Ran-GTP se une a importina y se independiza de
la proteína, que queda en el núcleo.
8. Importina-Ran-GTP atraviesan el poro y vuelven
al citosol.
9. En citosol, GAP induce a Ran el intercambio GTP-
GDP y P; Ran-GDP se separa de la importina.
10. Ran-GDP y la importina libres pueden ser
reutilizadas para trasportar nuevas proteínas al
núcleo.
Importacion de Proteínas al Nucleo
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1. En el Nucleoplasma se forma el complejo de
exportación: Exportina se acopla a la proteína
con la señal de exportación nuclear y luego se
une a Ran-GTP.
2. Ran-GTP presenta afinidad para con NES de la
proteina y la exportina (ahí es cuando el
complejo esta listo para exportar).
3. El complejo difunde a través del poro nuclear
mediante su interacción con las FG-
nucleoporinas.
4. En el citoplasma, el complejo interactúa con Ran-
GBP1 quien participa para la disociación Ran-
GTP-exportina.
5. Ran-GAP, asociada con los filamentos del
complejo del poro interactúa con Ran-GTP que se
hidroliza convirtiéndose en Ran-GDP.
6. La proteina con señal NES y la exportina se
separan, quedando libre la proteina.
7. Continuando con el ciclo: Ran-GDP y exportina
son devueltos al núcleo mediante el gradiente de
concentración.
El nucléolo es una estructura esférica que se
encuentra en el núcleo de la célula cuya función principal
es producir y ensamblar los ribosomas de la célula.
Es consecuencia de una concentración de cromatina
y proteínas. Lugar donde se sintetiza la mayor parte del
ARN ribosómico y donde se generan las subunidades
ribosómicas. El N° de nucléolos varía según el estado
fisiológico y de diferenciación de la célula. En la interfase
muchos nucléolos se pueden asociar para formar otros
más grandes. En algunas células, como los
espermatozoides, no son visibles. Regiones del nucléolo:
• El centro fibrilar contiene el ADN con las copias
del gen del cual se obtendrán 3 de los 4 ARNr que
forman los ribosomas.
• En el centro granular ocurre el procesamiento
tardío del ARNry formación de las subunidades
ribosómicas.
Los cromosomas son formados por cromatina
que es un complejo formado por el ADN, las histonas y
las proteínas no histonicas se llama cromatina. En los
cromosomas existen estructuras que son imprescindibles
para la replicación, para la duplicación que experimenta
el ADN y sus proteínas asociadas antes de la división
celular.
• EL CENTROMERO: Punto de unión de las
cromátides hermanas; se origina a raíz de la
replicación del ADN. : Proporciona la base para el
ensamblaje de uno de los complejos proteínicos
más complicados de la célula como es el
cinetocoro, esencial para la segregación
cromosómica durante la división celular.
• TELÓMEROS: Extremos de los cromosomas. (Gr)
“parte final”. Partes del ADN muy repetitivas y no
codificantes. Función principal: mantener el
material genético que porta el resto del
cromosoma.
• ORIGENES DE REPLICACION: En ella el ADN
posee secuencias de nucleótidos especiales.
El cromosoma posee 1 centrómero, 2 telómeros y
numerosos orígenes de replicación. Se halla depositada
la información genética de la célula. Virtualmente todas
las células poseen idénticas moléculas de ADN.
El genoma: es la totalidad de la información genética
depositada en el ADN.
Exportacion de Proteinas
Nucleolo
Cromosomas
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El ADN posee secuencias de nucleótidos no
repetidas que son copias únicas, y otras que s repiten
pocas veces; donde se ubican los genes (nucleótidos que
se transcriben).
Hay dos tipos de ADN repetitivo los dispersos en
tandas que pueden ser satélites, microsatélites,
minisatélites y los dispersos SINE y LINE.
Las células somáticas humanas poseen 46
cromosomas siendo 22 pares de autosomas más un par
de cromosomas sexuales. Las células somáticas son
llamadas diploides(2n) y a los espermatozoides y los
ovocitos células haploides(n). En la mujer ambos pares
sexuales son iguales (XX), pero en el varón son diferentes
(XY).
Si la molécula de ADN de un cromosoma humano
estuviera extendida mediría 4 cm. La célula ha resuelto
esta situación enrollándola sobre si misma. El grado de
enrollamiento varía según el momento del ciclo celular;
mínimo en la interfase y máximo al momento de la
división.
Desempeñan un papel fundamental en el
enrollamiento de la cromatina. Se trata de proteínas
básicas que poseen una alta proporción de lisinas y
argininas, o sea, aa cargados positivamente, que
contribuye para la unión de moléculas de ADN, que
predominan cargas negativas.
Clases de histonas: H1, H2A,H2B, H3 y H4. La H1
hay seis subclases con 220 aa. En cuanto, las restantes
posee entre 103 y 135 aa cada una. H2A, H2B, H3, H4;
son histonas nucleosómicas la molécula de ADN se
enrolla en ellas para formar el nucleosoma ( las unidades
básicas del enrollamiento cromatínico), que son
estructuras octamétricas.
EL extremo amino o cola se proyetan hacia fuera
del nucleosoma. El octámero de histonas esta envuelto
de ADN 2 veces. Cada vuelta equivale a 81 pares de
nucleótidos; el total del segmento contiene 146 pares.
Histona H1 fija las vueltas del ADN al núcleo del
nucleosoma.
La unión del nucleosoma más la histona H1 se
denomina cromatosoma.
En la cromatina existen dos proteínas accesorias
que son ácidas, que ayudan a las histonas para que se
Celulas Humanas
Histonas
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liguen entre sí : la proteína N1 que asocia H3 con la H4 y
la nucleoplasmina que asocia H2A con la H2B.
Los nucleosomas se hallan separados por tramos
de ADN espaciadores de longitud variable, con 20 y 60
pares de nucleótidos. La alternancia de los nucleosomas
con los segmentos espaciadores le da a la cromatina
apariencia de collar de perlas. Las nucleasas provocan
cortes en los ADN espaciadores.
Las condesinas son proteínas nucleares que
inducen el grado de enrollamiento de la cromatina, para
que así pueda caber en el núcleo.
Los cromatosomas se enrollan sobre sí mismos y
dan lugar a una estructura helicoidal llamada solenoide,
que su enrollamiento depende delas histonas H1 y cada
vuelta del solenoide contiene 6 nucleosomas.
La cromatina es el ADN con sus proteína, puede ser
encontradas en dos grados de enrollamiento:
Heterocromatina: mayor grado en la interfase.
• HETEROCROMATINA CONSTITUTIVA: Durante la
interfase. Altamente condensada. Componente
estable del genoma. No convertible a
eucromatina.
• HETEROCROMATINA FACULTATIVA: Es la que
puede presentarse como eucromatinasegún sea
la etapa de diferenciación de la célula.
Eucromatina: menor grado de enrollamientp, menos
compacta.
La cromatina compactada es la que posee el ADN
transcripcionalmente activo es decir el ADN que origina
el ARNn, y la más condensada es la que contiene el ADN
inactivo. Pero, existen varios sectores de eucromatina
que no se transcriben y algunos de heterocromatina que
si lo hacen.
HETEROCROMATINA CONSTITUTIVA: Durante la
interfase. Altamente condensada. Componente estable
del genoma. No convertible a
eucromatina.▹HETEROCROMATINA FACULTATIVA: Es la
que puede presentarse como eucromatinasegún sea la
etapa de diferenciación de la célula.
Son diferentes sistemas de tratamiento y de
tinción de los cromosomas que permiten obtener una
secuencia característica de bandas e
interbandastransversales sobre los cromosomas.
El desarrollo de estas técnicas ha permitido
identificar cromosomas que no era posible distinguir con
los métodos convencionales de tinción (no producen
bandas transversales).
Inclusive permiten distinguir anomalías
cromosómicas, como translocaciones (intercambios de
segmentos entre cromosomas), delecciones(pérdidas de
segmentos, etc).
También es posible utilizar técnicas de
hibridación "in situ" mediante fluorescencia (FISH) para
identificar cromosomas.
• Bandeo G. Visualiza regiones oscuras con alto
predominio de A-T y regiones claras con
predominio de G-C, lo que permite la generación
Cromatina
Técnicas de Bandeo Cromosómico
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de un patrón de bandeo particular sobre cada
par de cromosomas homólogos. (Colorante
utilizado: Giemsa–Wright)
• Bandeo Q. Detecta regiones fluorescentes con
alto predominio de A-T y regiones opacas con
predominio de G-C, lo que permite la generación
de un patrón de bandeo particular sobre cada
par de cromosomas homólogos. Permite la fácil
visualización por fluorescencia del cromosoma Y.
(Fluorocromoutilizado: Quinacrina)
• Bandeo R. Al tratar a los cromosomas antes de
teñirlos, con calor o productos químicos
particulares, las bandas oscuras (R) y claras que
aparecen están invertidas. Muestra una mayor
proporción de pares d nucleótidos G-C
• Bandeo C. A partir de tratamientos con ácidos y
bases fuertes se detectan regiones
centroméricas, de alto contenido de
heterocromatina centromérica. (Colorante
utilizado: Giemsa)
Clase III - Genes .pdf
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