Tema 2: el núcleo interfásico Flashcards
Estructura del núcleo interfásico
Nucleoplasma (que contiene la el nucleolo y fibras de cromatina) y envuelta nuclear (tiene poros y lámina nuclear)
Nucleoplasma
Es el medio interno nuclear que tiene mayor concentración de nucleótidos y proteínas, predominando las enzimas implicadas en la transcripción y replicación del ADN
Funciones de la envuelta nuclear
Delimitar el núcleo interfásico, da forma y lo organiza, y regula la comunicación
Estructura de la envuelta nuclear
membrana externa (con ribosomas asociados y continua con el RER) y una interna (interacción y puntos de anclaje con la cromatina y lámina nuclear), entre ellas el espacio perinuclear
Componentes de la envuelta nuclear
Tiene poros nucleares y lámina nuclear
Poros nucleares estructura
Es un complejo protéico octamérico compuesto de nucleoporinas, que se disponen en 8 bloques formando anillos. las nucleoporinas pueden ser de membrana (anclan el complejo a la membrana) , estructurales (le da la estructura de anillos octagonales) o FG (proteínas filamentosas desordenadas con regiones alternas hidrofílicas e hidrofóbicas que proyectan al canal central del poro y se unen adoptando una estructura de malla que bloquea el paso libre de moléculas)
Función de los poros nucleares
punto de unión de las membranas
externa e interna, permite el paso de moléculas de forma ESPECÍFICA y REGULADA.
Filamentos proteicos
Desde las nucleoporinas estructurales se proyectan dos tipos de filamentos, que tienen la función del primer reconoimiento de sustancias de paso, que son nucleoplásmicos o citosólicos
Lámina nuclear descripcion
Viene de proteinas de la familia de los filamentos intermedios, que se ensamblan en filamentos entrecruzados formando una malla
interacciones de la lámina nuclear
inyteracciona con la cromatina, empaquetándola y formando heterocromatina; con el complejo de poro, condicionando su distribución; y con el citoesqueleto celular, siendo punto de anclaje
Que es la familia Ran
Una familia de enzimas GTPasas monoméricas que hidrolizan GTP a GDP
Cambio de GTP a GDP
se puede dar por acciónde la Ran, pero para que suceda rápidamente se necesitan enzimas que catalicen el proceso, las Ran-GAP, que activan la RAN para que hidrolice el fosfato de GTP
Cambio de GDP a GTP
Se usa la Ran-GEF, cambiando Ran-GDP a Ran-GTP
Como es el transporte de moléculas Ran?
Selectivo, facilitado y pasivo, a favor de gradiente, aunque hay consumo de energía en la formación de gradiente Ran-GTP y Ran-GDP
Qué son las carioferinas
Son importinas y exportinas que reconocen el dominio de moléculas que hay que importar o exportar selectivamente e interaccionan con las nucleoporinas para su transporte
Importación de proteínas al núcleo
1) Las importinas van a reconocer a la carga NLS (secuencia de localización nuclear) y se van a unir, formando el complejo importina-cargo
2) estas dos moléculas juntas, van a ser reconocidas por los filamentos citosólicos y van a ser capaces de interaccionar con los dominios FG de las nucleoporinas-FG rompiendo sus interacciones, lo que permite que el complejo difunda a
través del poro.
3)La Ran-GTP dentro del núcleo va a tener gran afinidad por el complejo importina-cargo y se va a unir inmediatamente a la importina, perdiendo esta última su afinidad por la carga NLS por un cambio
conformacional en la proteína.
4) El gradiente del complejo importina-cargo es hacia el núcleo, ya que en el citoplasma la concentración es muy alta, en el núcleo no, ya que en cuanto llega a él la Ran GTP hace que se separen, desapareciendo el complejo.
5) El complejo importina-RanGTP, al interaccionar con las nucleoporinas-FG, difunde por el poro hacia el citosol, donde se encuentran en gran concentración las enzimas Ran-GAP, que cambian
el Ran-GTP por Ran-GDP, perdiéndose la afinidad del complejo importina-RanGDP, por lo que se separarán, comenzando de nuevo el ciclo.
6) El Ran-GDP va a volver al núcleo uniéndose a otra importina, la NTF2, y dentro del núcleo actuará la Ran-GEF, que cambiará el Ran-GDP por Ran-GTP.
Exportación de proteínas al núcleo
1) se necesita formar un complejo de 3 proteínas, la exportina, la Ran-GTP y la carga (se unirán al reconocer sus dominios entre sí).
2) Este complejo difundirá a través del poro y al actuar la Ran-GAP sobre la Ran-GTP cambiándola por Ran-GDP, la exportina
pierde la afinidad por ambas moléculas, la Ran-GDP y la carga, y se separará el complejo.
3) La exportina y la Ran-GDP vuelven al núcleo, donde actúa la Ran-GEF, cambiando la Ran-GDP por Ran-GTP, reiniciando el ciclo.
Exportación de ARNm desde el núcleo
La mayoría de los mRNA se exportan desde el núcleo al citoplasma por un mecanismo
independiente de Ran.
Para ello, al mRNA ya maduro se le une un
complejo exportador mRNP, un heterodímero formado por NXF1 y NXT1, formando el complejo exportador mRNP que podrá interaccionar con los
filamentos nucleoplásmicos y difundir a través del poro.
Además, se necesita de otra proteína que está anclada a la envuelta nuclear, una RNA helicasa Dbp5, que se une al complejo mRNP y actúa desenrollando el mRNA con consumo de ATP, en ese proceso desplaza los factores del heterodímero haciendo que se separen y quede el mRNA libre en
el citoplasma.
Luego los heterodímeros serán reimportados por el poro.
Que pasa en el nucleolo
Se sintetiza la mayoria del ARNr y se ensamblan las subunidades ribosomicas
Componentes del nucleolo
- Centro fibrilar: región de transcripción de ADNr para formar el ARNr 45s, son los
genes NOR (región organizadora nucleolar) que se encuentran en 5 cromosomas
diferentes muy repetidos, codifican los pre-ARNr-45S y se asocian a regiones
heterocromáticas. ARN pol I es la precursora acumulada en la región nucleolar. - Región fibrilar densa: zona donde el pre-ARNr empieza a asociarse con proteínas
ribosomales. - Región granular: región donde se encuentran las subunidades ribosomales en su fase final de formación, se encuentra el ARNr maduro y las proteínas, aquí se ensamblan las subunidades.
Tipos de ARNr
- 3 ARNr (18s, 5.8s y 28s) formadas por modificación y procesamiento de una molécula precursora de ARNr 45s, esta se transcribe mediante la ARN-pol I a una molécula grande de ARN y mediante metilaciones e isomerizaciones y se obtienen esas 3.
- El cuarto ARNr (5s) se sintetiza en otra región del núcleo mediante la ARN-pol III.
Estas moléculas están codificadas por series de ADN ribosómico que son muy repetidas, estas regiones codificantes para la molécula precursora de ARN se llaman NOR (nucleolar organizer region). Estas regiones se encuentran siempre unidas, se encuentran en 5 cromosomas diferentes muy repetidos, codifican los pre-ARNr-45S y se asocian a regiones
heterocromáticas
Sintesis ARNr
- Transcripción de los genes de las proteínas ribosómicas, este ARNm debe salir al citosol donde es traducido. Estas proteínas entrarán en el núcleo y llegan hasta el nucléolo, donde se asocian con los ARNr.
- Transcripción de los genes rRNA para
dar lugar a la molécula precursora de 45S
(centro fibrilar), se suceden varias
modificaciones químicas dando lugar a
los 3 ARNm: 18S para la subunidad pequeña y 5.8S, 28S y 5S (se incorpora)
para la subunidad grande (porción fibrilar
densa). - Procesamiento de los RNA y ensamblaje
en las dos subunidades del ribosoma entre
la porción fibrilar densa hasta las porciones granulares circundantes. - Exportación de las subunidades
ribosómicas a través de los poros.
