Estructura y función del núcleo de célula

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El núcleo de célula es el sitio de muchas funciones biológicas importantes de la célula eucariótica. Estos procesos incluyen la transcripción, la réplica, empalmar y biogénesis del ribosoma. El efecto de estos procesos extiende a afectar a metabolismo y a incremento celulares. El núcleo contiene los aproximadamente 2m de la DNA que es enredada por el envolvente nuclear, una red reticulada de proteínas y las membranas.

El núcleo es mecánicamente estable, poseyendo la capacidad de resistir la deformación. Además, el núcleo obra recíprocamente dinámicamente con el citoesqueleto circundante. El apoyo mecánico y la organización funcional del núcleo es contribuido por varios subcompartments nucleares, o carrocerías nucleares. Éstos facilitan los diversos procesos nucleares, determinado expresión génica.  Estos subcompartments junto forman el nucleoskeleton, e incluyen el siguiente:

Célula y núcleo, derechos de autor de la imagen: sanjayart/Shutterstock
Célula y núcleo, derechos de autor de la imagen: sanjayart/Shutterstock

Membrana nuclear (envolvente nuclear)

La lámina nuclear es una estructura que está situada cerca de la membrana nuclear interna. Es altamente proteica y es fibrilosa en aspecto. La naturaleza fibrilosa de la lámina se presenta de los bloques huecos de la lámina; las proteínas del laminin. Estos dimeros de la primera forma, y orientan posteriormente en de pies a cabeza una moda para producir filamentos.

La red esquelética nuclear (karyoskeleton) esa resulta los servicios como ancla para la cromatina. Esto mantiene la forma del núcleo, espacia los complejos nucleares del poro y ordena la heterocromatina, la región condensada de DNA del núcleo. Además, funciona en procesos nucleares tales como réplica de la DNA, determinado en la regla de la transcripción descompone en factores.

El envolvente nuclear sí mismo tiene membranas nucleares internas y exteriores del lípido. La membrana nuclear exterior es contínua con el retículo endoplásmico áspero. Los filamentos intermedios forman una red la lámina nuclear mientras que otras otras proteínas nucleares internas de la membrana median las acciones recíprocas del envolvente con cromatina.

Nucleoskeleton

Ésta es una red que proporciona el apoyo al núcleo entero. Se compone del tipo intermedio filamentos de V integrados por las proteínas del lamin. Forma una estructura elástico cerca de la periferia nuclear y permite una propiedad viscoelástica al núcleo. En el envolvente nuclear, los laminins de A y el C ofrecen una rigidez al núcleo de otra manera no estructurado, mientras que simultáneamente soportan acciones de tramitación de la DNA tales como cromatina que remodela durante la réplica.

Los laminins el A proporcionan el apoyo los procesos de la transcripción y de la transmisión de señales celular. Hay también otras proteínas estructurales en el nucleoskeleton que afectan la organización espacial de las proteínas del lamin y de otras propiedades mecánicas, tales como elasticidad en respuesta a alargamiento.

Poro nuclear (complejo nuclear del poro)

Los poros nucleares son los complejos grandes de la proteína que forman orificios en la membrana nuclear. Se sientan en el punto en el cual la membrana nuclear interna funde con la membrana nuclear exterior. Forman los canales acuosos que permiten el movimiento selectivo de proteínas, del mRNA, del tRNA, de las subunidades del ribosoma y de los virus de una manera bidireccional.  

Las moléculas más pequeñas que kDa del   ∼40 pueden pasar libremente a través del envolvente nuclear y no requieren el pasaje con el NPC. El kDa cada uno de las moléculas >40 tiene medios del transporte específicos a través del envolvente nuclear. Colectivamente, el sistema de transporte se comprende del cargamento de la proteína, de los receptores nucleares del transporte (NTRs) tales como importins y de los exportins, y el pequeño GTPase se ejecutó.

El NTRs es regulado por Ran; media la asociación del NTRs con el cargamento y ofrece la energía que impulsan el transporte a través de la membrana. Se estima que una célula mamífera típica tiene entre 3000 y 4000 poros nucleares en su membrana nuclear y estos poros tenga un diámetro de aproximadamente 600 A°.

Nucléolo

Los nucléolos son las pequeñas carrocerías esféricas que están situadas en el núcleo; se encuentran en una región centralizada pero pueden generalmente ser encontrados cerca de la membrana nuclear. Los nucléolos son distintos del material nuclear, siendo construido por la región de ordenación del nucléolo (NOR) de un cromosoma. El almacén de NORs los genes requeridos para la síntesis ribosomal completa - estos genes codifican específicamente subunidades ribosomal del ARN.

Hay aproximadamente 10 NORs por el nucléolo, y varios cromosomas colaboran en montaje del nucléolo, de modo que a lo más, las células contengan un promedio de uno o dos. La presencia de los nucléolos es determinada por la identidad de la célula; la mayoría de las células animales y de la instalación tienen un nucléolo. Sin embargo, la presencia de nucléolos es generalmente indicativa del funcionamiento incorrecto; por ejemplo, malo, el envejecimiento o las células muertas de hambre visualiza con frecuencia los nucléolos de la talla, de la abundancia y de la forma diversas.

Nucléolo, ejemplo de la célula 3d del cuerpo humano - ejemplo. Haber de imagen: urfin/Shutterstock
Nucléolo, ejemplo de la célula 3d del cuerpo humano. Haber de imagen: urfin/Shutterstock

Además de la DNA, el nucléolo se compone de dos regiones principales - el fibrosa de los pares y el granulosa de los pares. El fibrosa de los pares contiene las proteínas que participan en la transcripción y el granulosa de los pares contiene los precursores ribosomal. Dentro del fibrosa de los pares, hay un centro fibriloso que es distinto de un componente fibriloso denso del fibrosa de los pares.  

Los genes ribosomal del ARN (rRNA) experimentan la transcripción en el límite de las dos regiones. El tramitación de Pre-rRNA sigue esto en el componente fibriloso denso y continúa en el componente granular, donde el montaje del rRNA con las proteínas ribosomal forma las subunidades pre-ribosomal parcialmente terminadas listas para la exportación al citoplasma.

Independientemente de su función en biogénesis del ribosoma, el nucléolo es también el sitio del tramitación de varios el otro RNAs noncoding. El nucléolo desempeña además un papel en controlar la estabilidad de la proteína p53, un regulador crítico del célula-ciclo.

El nucléolo desmonta durante el escenario del prophase de la mitosis; sin embargo, el componente fibriloso denso sigue siendo asociado con los cromosomas y forma un punto secundario de la constricción en el cromosoma llamado la región de nucléolo-ordenación (NOR). Esto socorros en la organización del genoma durante el escenario subsiguiente de la interfase del ciclo celular.

Cromosomas

La cromatina es una superestructura formada por la compactación altamente ordenada de la DNA y de las proteínas asociadas de la célula. Las proteínas de la histona son el pedazo compuesto de la unidad básica de la organización de la cromatina llamada el nucleosome. Las histonas son proteínas básicas, poseyendo una carga positiva que les permita atar negativo - espina dorsal cargada del fosfato de la DNA.

Dentro de la familia de la histona, cuatro piezas de la histona forman un octamer que defina el componente de proteína nucleosomal. Dos H3 y dos proteínas H4 primero tetramerize y combinan con dos dimeros de H2A/H2B. Largo aproximadamente 150bp del abrigo de la DNA alrededor de cada uno de la estructura en forma de disco de la proteína para aproximadamente 2 giros.

El complejo resultante de la DNA-histona forma la partícula nucleosome de la base (NCP). Entre cada NCP es una región llamada la región de la máquina para hacer chorizos; esto se comprende del punto de ebullición en medio 10-90 de la DNA así como el subtipo H1 de la histona. Junto, la DNA de la máquina para hacer chorizos y los NCP comprenden el nucleosome; relanza aproximadamente cada punto de ebullición 200. Esto produce una estructura de la moldura-en-uno-hilera. Esta unidad más básica de la DNA se puede ordenar más a fondo en una estructura más de categoría alta llamada cromatina. Esto es una fibra 30nm esa las formas de enrollar de los nucleosomes en un solenoide.

Todavía fomente, la cromatina puede enrollar incluso más lejos para formar el cromosoma resultante. En el escenario de la metafase del ciclo celular, el hypercondensation del cromosoma ocurre, para permitir la segregación correcta de los cromosomas en meiosis y mitosis.

Fuentes

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Last Updated: Jul 19, 2019

Deborah Fields

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Deborah Fields

Deborah holds a B.Sc. degree in Chemistry from the University of Birmingham and a Postgraduate Diploma in Journalism qualification from Cardiff University. She enjoys writing about the latest innovations. Previously she has worked as an editor of scientific patent information, an education journalist and in communications for innovative healthcare, pharmaceutical and technology organisations. She also loves books and has run a book group for several years. Her enjoyment of fiction extends to writing her own stories for pleasure.

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