Apunte de Núcleo y Expresión génica Flashcards
Qué se hizo en el experimento de transferencia nuclear somática de la oveja Dolly?
se extrae el núcleo de una célula somática de un individuo y se transfiere al
ovocito de un segundo individuo del cual previamente se
ha removido su DNA nuclear.
r.
Posteriormente este ovocito
es implantado en el útero de un tercer individuo,
obteniéndose un individuo de fenotipo similar al del
individuo del cual se obtuvo el núcleo somático.
de qué depende el fenotipo de un invididuo y a qué aplica
fenotipo de un individuo
depende en gran medida de la expresión de la
información que radica en el núcleo, ya que ,dentro del núcleo, es el DNA la
molécula que porta la información hereditaria
+
ambiente o entorno
(fenotipo se aplica a individuos, células individuales, y a núcleos)
Qué es la reprogramación nuclear?
cuando transferir el núcleo a un nuevo citoplasma (el del ovocito) este nuevo ambiente induce una extremadamente compleja modificación de la expresión de los genes del núcleo de origen somático
Qué incluye la reprogramación nuclear y qué determina
reprogramación incluye la activación y la inhibición de la expresión de múltiples genes,
lo que determina, la formación de un individuo
completo con sus diferentes tipos celulares donde
cada tipo celular expresa diferentes grupos de
genes.
Qué pasa con DNA y su expresión génica en reprogramación nuclear
DNA es el mismo
expresión génica se modifica radicalmente
De qué depende expresión de células
múltiples y cambiantes señales de
su entorno, las que impactan en el aumento, disminución o inhibición total de la expresión de
subconjuntos variados de genes
Diferentes mecanismos que llevan a la modificación de la expresión génica, se activan en respuesta a
señales del medio +
Por ejemplo, para que se gatille la respuesta de proliferación celular se requiere,
entre otras, del aumento de transcripción de algunos genes.
los mecanismos más clásicos de
interacción de las células con su entorno es la unión…
ligando‐receptor de membrana
Cómo funcionan las uniones ligando-receptor de membrana
La unión de ligandos presentes en el medio a los
receptores de membrana, inducen cambios
conformacionales en estos últimos, lo que provoca
que proteínas de señalización intracelular se activen
y generen una cadena de señales
Dónde radica la info del DNA, cómo se expresa
La información del DNA radica en las secuencias de sus nucleótidos,
se expresa a través del proceso de transcripción en moléculas de RNAs y, en el caso de los mensajeros, traducción, generando diversas proteínas.
Producto final de expresión de genes
proteínas
en algunos casos, el producto final funcional es un RNA, es el
caso del tRNA, rRNA y una serie de otros RNA que participan en la regulación de la expresión génica
(lncRNA, miRNA, etc).
Moléculas que presentan información molecular y hereditaria
todas moléculas producto de expresión de genes información
molecular, aunque sólo la del DNA sea rigurosamente hereditaria.
A qué niveles de puede observar el fenotipo del individuo
a nivel de individuo,
a nivel celular (por ejemplo, en la
morfología de las células)
a nivel molecular. se puede analizar las proteínas o los mensajeros presentes en distintas células o tejidos x ej
Qué da cuenta dede la
variación en la expresión génica de células
diferenciadas.
Qué algunas proteínas de distintos tipos celulares :
se expresan
en ambos tipos, en igual o distinta proporción,
y tmbexisten proteínas que se
expresan de manera exclusiva en uno y otro
tejido
procesos fisiológicos y patológicos que se asocian a cambios de expresión génica
envejecimiento,
cáncer
Cómo es regulación de genes según la
edad de los individuos;
diferenciada
Cómo varían los genes en relación al tiempo
Los niveles de expresión de algunos genes
presentan variaciones a mucho menor plazo.
Funciones de envoltura nuclear
- formar parte directa o indirectamente de procesos como la expresión génica
-transporte
selectivo de sustancia entre núcleo y citosol
Elementos de envoltura nuclear
a. Doble membrana y espacio perinuclear
b. Complejos Poro Nuclear (CPN)
Características de Doble membrana y espacio perinuclear
membrana nuclear
externa y interna separadas entre sí
por un espacio intermedio denominado espacio perinuclear
Con qué se continúa la membrana nuclear externa y el espacio perinuclear
membrana del
retículo endoplásmico rugoso,
lumen del
retículo endoplásmico.
b. Complejos Poro Nuclear (CPN) a qué corresponde
organización macromolecular de 400 proteínas
se ubican entre la membrana nuclear externa y la interna
actúan con permeabilidad selectiva, permitiendo el transporte entre núcleo y citosol.
Ejemplos de moléculas o agregados moleculares que se transportan a través de los CPN
agua,
iones,
múltiples proteínas (DNA polimerasa, topoisomerasa) mRNA,
subunidades
ribosomales mayor y menor
proteínas que conforman el complejo de poro nuclear ?
las nucleoprorinas (Nups) entre las cuales se reconocen 30 tipos
diferentes entre sí (
El centro del poro, se encuentra ocupado por y qué permiten
colas de las nucleoporinas ‘ del anillo central del CPN
constituyen una especie de cedazo molecular que, permite el paso libre de moléculas muy pequeñas, agua e iones y regula el paso de las de mayor tamaño.
Qué son las secuencias de localización nuclear
Secuencias aminoacídicas que actúan como señales moleculares para el ingreso al núcleo que están en las proteínas que son importadas desde el citosol hacia el interior del núcleo
características de la secuencia de localización nuclear (SLN) que es de las primeras en ser reconocida
es una corta secuencia ricas en aminoácidos con carga positiva como lisina y arginina
Qué es secuencia de exportación nuclear
Secuencia aminoacídica que actúa como señales moleculares presente en las proteínas que pasan desde núcleo al citosol (
Función de kariofeninas o transportinas
E importinas y exportinas
Reconoce secuencias de destino
Importinas: participan
en la entrada de las proteínas al núcleo, uniéndose a la
SLN
Exportinas: participan en
la salida de moléculas desde el núcleo al citosol, uniéndose
a las SEN
Función importinas
participan en la entrada de las proteínas al núcleo, uniéndose a la SLN (señal de localización nuclear)
Función exportinas
participan en la salida de moléculas desde el núcleo al citosol, uniéndose a las SEN).
El complejo formado por la señal y la importina/exportina,
complejo proteína cargo‐importina o bien proteína cargo‐exportina (de acuerdo a la señal)
Cómo funciona transporte a través de envoltura nuclear en relación con complejos involucrados
complejo proteína cargo‐importina o bien proteína cargo‐exportina es reconocido x complejo poros nucleares, donde interactúa con determinadas nucleoporinas permitiendo el transporte a través de la envoltura nuclear.
cómo funciona mecnismo de importación al núcleo
1 , a nivel citosólico se forma el
complejo proteína cargo‐
importina
2 complejo se une a
nucleoporinas del CPN e interactua
con motivos de aminoácidos que se
encuentran repetidos múltiples
veces en las colas de nucleoporinas
que ocupan el canal central del
CPN,
3 una vez dentro, se une al
complejo una pequeña proteína
denominada Ran que lleva
asociado GTP (Ran‐GTP)
4 Ran‐GTP junto con importina son llevadas
hacia el citosol donde a través de Ran metaboliza el GTP que lleva unido a GDP y, en esta nueva
conformación,
5 Ran‐GDP disminuye su afinidad por importina, liberándose de ésta y permitiendo su
unión con nuevas moléculas cargo a ser importadas el núcleo.
Qué favorece unión Ran-GTP
favorece la liberación de la proteína cargo de importina
El interior del núcleo presenta una compleja red de proteínas que forman un verdadero
esqueleto intranuclear llamado
Nucleoesqueleto
Una de las proteínas mayoritarias nuceoesqueleto y a qué familia pertenece
proteínas lámina, que pertenecen a la familia de los filamentos intermedios del
citoesqueleto
Dónde se distribuyen proteínas lámina y qué se asocia a ellas
debajo de la
membrana nuclear interna
por el lado de la membrana:
proteínas de transmembrana proteína LBR o Receptor de Lámina B
hacia el interior del núcleo:
a a segmentos de
cromatina en cuyo DNA se describen secuencias de unión a proteínas lámina
Adicionalmente, se
describe proyecciones de este polímero hacia el interior del núcleo
Función de proteínas láminas en periferia de núcleo
promueven que se
establezca un espacio de aumento de la compactación de la cromatina, mediante la unión directa o
indirecta de proteínas asociadas a aumento de la compactación y silenciamiento de la transcripción
del DNA. (ej proteína de heterocromatina 1 (HP1).
proteína de heterocromatina 1 (HP1)
ayuda a aumento de la compactación y silenciamiento de la transcripción
del DNA junto a proteínas lámina
DNA se encuentra fragmentado en…(nro de cromosomas ) y grado de compactación tal, que se
hacen visibles al microscopio óptico.
46 cromosomas
metafase
Grado de compactación DNA en interfase, de qué manera se puede visualizar y dónde se encuentra
las moléculas están presentes (cromosomas), pero no son visibles microscopía óptica ni electrónica
Núcleo
qué son los territorios cromosómicos
espacios específicos al interior del núcleo ocupado x cromosomas
Cómo se forma fibra nucleosomal
DNA se asocían a proteínas histonas
Histonas forman un
octámero con 2 pares de cada tipo de histona (2x (H2A, H2B, H3 Y H4))
e 146 pares de bases de DNA se enrolla casi 2 veces en torno a octámero formando nucleosoma (DNA + octámero)
Esto ocurre en la mayor parte del DNA formando fibra nucleosomal
Qué permite la asociación de
nucleosomas entre sí y dónde se posicionan
Las colas de las histonas nucleosomales que se posicionan fuera del nucleosoma, de tal manera que la interacción entre estas colas de histonas de diferentes nucleosomas
colas de las histonas nucleosomales presentan múltiples
modificaciones químicas como…y cuál es la función de ellas
acetilaciones, metilaciones,
ubiquitinaciones, etc
modifican la asociación entre
nucleosomas, aumentando o disminuyendo la compactación de la cromatina y el acceso de la maquinaria de transcripción
Qué ocurre con fibras nucleosomal en interfase
no se organiza en una estructura regular, sino que se
pliega irregularmente tanto en zonas de mayor como de menor compactación
Las zonas de mayor
compactación usualmente se encuentran en … y son activas o inactivas transcripcionalmente
periferia nuclear y periferia del nucléolo
inactivas
Cuáles son los genes que se encuentran expresándose
en la mayor parte de las células, que codifican para proteínas del metabolismo o citoesqueleto? y dnd se encuentran
house keeping genes y se encuentran en zonas de cromatina descondensada.
los genes que son tejido específicos (tissue‐specific genes), dónde transcriben y cómo se encuentra en las demás céulas
sólo transcriben en algunos tipos
celulares, se encontrarán en cromatina más descompactada y en transcripción en dichas células específicas
se encontrarán inactivos en la mayor parte de las células, formando parte de cromatina más
compactada
ejemplo tissue specific genes
gen de la insulina en las células que no sean las células beta del páncreas
A qué se denomina Dominio de Asociación Topológica (TAD)
a fibra nucleosomal plegada con mayor o menor grado de compactación, presenta regiones que, estando lejanas linealmente, se asocian entre sí.
tipo de organización de la cromatina, intermedia entre fibra nucleosomal y el territorio cromosómico
Dominio de Asociación Topológica (TAD,); es muy relevante porque…
permiten una cercanía espacial entre las regiones del DNA que contienen las secuencias que
se transcribirán y las regiones que contienen secuencias de DNA que regulan la transcripción de las
primeras
Qué comparten genes presentes en un mismo TAD?
secuencias reguladoras de la transcripción
La unión de proteínas específicas a ambos flancos del DNA (proteínas aisladoras), permite aislar los diferentes TADs,
impidiendo que…
que secuencias reguladoras de la transcripción de un TAD modifiquen la actividad
transcripcional de genes presentes en un TAD diferente
Cómo es la actividad transcripcional de un TADs
los TADs de un cromosoma en un momento específico, pueden encontrarse
activos o inactivos transcripcionalmente
En el núcleo existe una organización de tipo
no homogénea pero específica
La expresión génica depende tanto del
ambiente como del genotipo.
Tanto DNA como RNA y proteínas presentan
información molecular
Cómo varía la expresión génica
temporalmente, entre células y en procesos patológicos.
El núcleo se encuentra delimitado por
UNA envoltura nuclear conformada por una membrana
nuclear externa e interna y CPN.
La envoltura nuclear regula la comunicación núcleo‐citosol a través del
CPN (complejo de poros nuclear)
El transporte nuclear es un mecanismo(características y de qué depende)
altamente regulado
dependiente de la presencia de
secuencias aminoacídicas que actúan como señales de entrada y de salida del núcleo (SLN
SEN), de proteínas karioferinas y de RAN‐GTP/RAN‐GDP.
De qué participan las proteínas lámina
la forma y resistencia a las fuerzas de deformación del núcleo
regulación de la expresión génica a
través de su unión con cromatina.
el núcleo contiene el material genético en forma de…
moléculas de DNA asociadas a proteínas
(cromatina) que organizan cromosomas
Cromosomas se distribuyen al interior del núcleo en…
territorios
cromosómicos.
La cromatina se organiza en, cómo es el plegamiento y distribución
fibras de 5 a 24 nm,
un plegamiento no jerárquico
distribuida
en un compartimiento A, de menor compactación y uno B, de mayor compactación.
En los diferentes estados de condensación de la cromatina participan…
diversas proteínas y
modificaciones químicas tanto de ellas como del DNA.
Cromatinas: actividad transcripcional y compactación
la cromatina A transcripcionalmente activa (menos compactada)
la B transcripcionalmente
inactiva. (más compactada)
Técnica Fish qué es
es una técnica utilizada para utilizada para visualizar ácidos nucleicos con sondas fluorescentes
Se utiliza una “sonda”
que corresponde a una secuencia de
nucleótidos con fluoróforos de una
determinada longitud de onda que es
complementaria a alguna secuencia de DNA
conocida, por ejemplo, de un cromosoma, y
con ello se localiza la región en que éste se
ubica
Etapa en que se lleva a cabo técnica de Fish en caso de identificación de territorios cromosómicos
interfase .
