Núcleo y expresión génica Flashcards
Expresión genica
Presencia de todos los procesos (Transcripción traducción) que determinan la cantidad de los productos génica finales como por ejemplos proteínas y RNA.
rRNA y tRNA (ambos producto final que no se traduce a proteínas)
Reprogamación nuclear
Transferir el nucleo a un nuevo citoplasma induce una extremadamente compleja modificación de la expresión de los genes del núcleo de origen somático. Se activa o inhibe la expresión de multiples genes.
Estructura de la envoltura nuclear
Dos bicapa lipidica concéntricas y entre ellas el espacio perinuclear.
Membrana externa –> Reticulo endoplasmico
Membrana interna –> Lamina nuclear (organización al núcleo)
Cromatina –> Cara interna
Ribosomas –> Cara externa
Posee multiples poros que regulan el intercambio de moléculas con el citoplasma y en ellos se encuentran las nucleoporinas.
Transporte núcleo-citoplasma
Citosol hacia el nucleo; secuencia de localización nuclear como por ej: lisina y arginina
Nucleo hacia el citosol; señal de exportación nuclear
Secuencias de destino reconocidas por carioferinas o transportinas, pudiendo ser importinas (C–>N) o exportinas (N–>C)
Importación: A nivel citosolico se forma el complejo proteina cargo-importina el cual se una a nucleoporinas del complejo nucleoporinas e interactua con aminoacidos de las colas de las nucleoporinas, una vez dentro se une al complejo una pequeña proteina denominada RAN que lleva asociado GTP. Esta unión favorece la liberación de la proteína cargo de importina. RAN-GTP e importina son llevadas al citosol.
Carioferinas
Receptora de transporte nuclear capaz de unirse de manera transitoria a nucleoporinas
Son importinas o exportinas
Tipos de moleculas que pasan por los poros
1)RNA que se exporta del nucleo al citoplasma (t-m)
2)Complejos de ribonucleoproteinas
3)Proteinas como DNA polimerasas, histonas, proteinas lámina, etc.
Nucleoesqueleto
Proteinas lámina (recubren cara interna del nucleo)
Actina
Titina
Miosina
Espectrina
Nesprina
Proteinas SUN
Proteínas lámina
Las proteinas lámina son responsables de la forma y organización interna del núcleo, subyacen a la membrana nuclear interna y son filamentos intermedios.
Complejos LINC
Nesprina + Proteínas SUN
Une al citoesqueleto con el nucleoesqueleto
LINC y Mecanotransducción
El LINC (Nesprina+SUN) se unen al citoesqueleto, el cual a su vez se une con integrinas que comunican con la MEC posibilitando la transmisión del estimulo mecanico
Cromatina en interfase v/s mitosis
Regularmente se ve descondensado (interfase)
Solo el 3% del DNA codifica para RNAs, el restante tiene variadas funciones estructurales y regulatorias
Durante la metafase alcanzan cierto grado de compactación ta que se hacen visibles al microscopio optico.
En interfase no son visibles ni con microscopio optico ni electronico, sin embargo el desarrollo de la técnica FISH, que emplea sondas fluorescente, permitio identificar y localizar cada cromosoma en el núcleo.
Nucleosoma
DNA + octámero de histonas (H2A, H2B, H3 y H4) que se unen a traves de linker DNA, son responsables de primer orden de plegado del DNA
Las colas de las histonas se posicionan fuera del nucleosoma las cuales sufren modificaciones quimicas; acetilaciones, metilaciones, ubiquitaciones las cuales aumentan o disminuyen la compactación de la cromatina (mayor compactación, menor capacidad de transcripción)
Histona H1
Histona linker, se asocia/libera al DNA linker entre nucleosomas determinando un segundo orden de plegamiento de la cromatina. Presenta un efecto represivo sobre la transcripción (Mas H1, menor transcripción)
Zonas de compactación
Las zonas de mayor compactación se encuentran en la periferia nuclear y del nucleolo, son inactiva transcripcionalmente.
House keeping genes
Genes que se encuentran expresandose en la mayor parte de las celulas que codifican para proteinas del metabolismo o citoesqueleto y se encuentran en las zonas de cromatina descondensada
Genes especificos de tejidos
Solo transcriben en algunos tipos celulares, se encontraron inactivos en la mayor parte de las células, formando parte de cromatina más compactada (ej: gen de la insulina en células que no sean las betas del pancreas) y solo se encontraran en cromatina descondensada en celulas especificas.
Dominio de asociación topológica
Unidades de cromatina que presentan proximidad espacial. Son regiones de alta frecuencia de asociación entre ellas y muy baja frecuencia de asociación con otras regiones. Repulsan a otras que se asocian entre ellas
Cohesinas y proteinas CTCF en TADs
Generan los TADs (separadores)
Enhancer –> Proteina que induce la transcripción, son secuencias reguladoras que potencia expresión de un gen. Son zonas del DNA donde preferentemente se unen ciertas proteinas (factores de transcripción)
Factores de transcripción
Encargados de controlar la transcripción genetica del DNA a mRNA
Modificaciones post-traduccionales de colas de histonas y actividad transcripcional
A)Metilación –> Cromatina inactiva
B)Acetilación –> Cromatina activa
Niveles de organización de la cromatina
Primer nivel –> DNA y nucleosomas
Segundo nivel –> TADs, Compartimento A y B y Dominio de cromatina
Tercer nivel –> Territorios cromosomicos
Nucleolo
No envuelto en membranas, constituidos por genes ribosomales (en cromosomas 13,14,15, 21 y 22), proteinas involucradas en la sintesis y procesamiento de los rRNA.
Elementos involucrados en la organización del nucléolo
1.-Hebra de rDNA que se transcribira a rRNA hacia el exterior en forma de pino
2.-RNA polimerasa 1 que ayuda a la transcripción del rDNA
3.-Cistron ribosomal que es la zona que codifica el gen ribosomal
4.-Región espaciadora que presenta promotor y enhancer de la RNA pol 1
Procesamiento rRNA
Cada gen origina 45s que será procesado implicando cortes y eliminación de ciertas secuencias hasta dar origen a rRNA 28s, 18s y 5.8s. Se asocian con un rRNA denominado 5s (que es sintetizado fuera del nucleolo) y con proteinas para formar la sub unidad ribosomal mayor 28s y 5.8s
menor 18s
