Estructura del núcleo y expresión génica. Objetivos Conocer el esquema general del núcleo...

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Estructura del Estructura del núcleo y expresión núcleo y expresión génica génica

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Estructura del núcleo Estructura del núcleo y expresión génicay expresión génica

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Objetivos Objetivos

Conocer el esquema general del núcleo celular Conocer el esquema general del núcleo celular eucariota eucariota

Conocer la estructura de la envoltura nuclear Conocer la estructura de la envoltura nuclear Conocer la estructura de los poros nucleares y Conocer la estructura de los poros nucleares y

los mecanismos de transporte de y hacia el los mecanismos de transporte de y hacia el núcleo núcleo

Conocer la estructura de la cromatina Conocer la estructura de la cromatina Conocer estructura y nociones de la función Conocer estructura y nociones de la función

del nucleolodel nucleolo Conocer los mecanismos generales de la Conocer los mecanismos generales de la

replicación del ADN así como la trascripción en replicación del ADN así como la trascripción en ARNmARNm

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La presencia de un núcleo es el hecho La presencia de un núcleo es el hecho principal que distingue a las células principal que distingue a las células eucariotas de las procariotaseucariotas de las procariotas– Depositario del material genéticoDepositario del material genético– Centro de control de la célulaCentro de control de la célula

Replicación del ADN, trascripción y Replicación del ADN, trascripción y procesamiento de ARNprocesamiento de ARN

NúcleoNúcleo

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El núcleo, puede El núcleo, puede medir unas 5 µm de medir unas 5 µm de diámetro (> que las diámetro (> que las células procariotas células procariotas completas). completas).

En su interior En su interior encontramos toda la encontramos toda la información genética información genética de la célula en forma de la célula en forma de de ADNADN, que , que presenta diversas presenta diversas organizaciones a lo organizaciones a lo largo del ciclo largo del ciclo celular. celular. 

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CromatinaCromatina En el interior nuclear se En el interior nuclear se

diferencia un material diferencia un material consistente que se consistente que se colorea intensamente: colorea intensamente: CROMATINA y el jugo CROMATINA y el jugo nuclear o nuclear o NUCLEOPLASMA, casi NUCLEOPLASMA, casi líquido. líquido.

En un núcleo interfásico En un núcleo interfásico la cromatina se localiza la cromatina se localiza principalmente en las principalmente en las regiones periféricas. Se regiones periféricas. Se halla compuesta halla compuesta principalmente por principalmente por ADNADN y proteínas, y poca y proteínas, y poca cantidad de cantidad de ARNARN.  . 

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Para que la cromatina Para que la cromatina sea funcional debe estar sea funcional debe estar EXTENDIDA, ya que EXTENDIDA, ya que condensada no es activa. condensada no es activa.

Durante la división Durante la división celular, la cromatina se celular, la cromatina se condensa, condensa, espiralizándose para espiralizándose para formar formar cromosomascromosomas. .

Al terminar la división Al terminar la división celular, la cromatina se celular, la cromatina se desespiralizadesespiraliza– HeterocromatinaHeterocromatina: es la : es la

forma condensada de la forma condensada de la cromatina, no activa. cromatina, no activa.

– EucromatinaEucromatina: Es mas : Es mas abundante en las células abundante en las células activas (en las células activas (en las células que están que están transcribiendo). transcribiendo).

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Envoltura nuclear Envoltura nuclear Membrana que Membrana que

rodea al núcleo rodea al núcleo separándolo del separándolo del citoplasma.citoplasma.

Tiene muchos Tiene muchos porosporos que que permiten el paso permiten el paso de ARN y otros de ARN y otros productos como productos como proteínas. proteínas.

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Estructura de la membrana nuclearEstructura de la membrana nuclear Formada por una doble membrana (bicapas fosfolipídicas)Formada por una doble membrana (bicapas fosfolipídicas) Revestimiento interno de laminas nuclearesRevestimiento interno de laminas nucleares Poros nucleares complejosPoros nucleares complejos

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La membrana externa La membrana externa

se continua con el se continua con el

retículo endoplásmico retículo endoplásmico

(RE)(RE)

El espacio entre las El espacio entre las

membranas nucleares membranas nucleares

interna y externa se interna y externa se

conecta directamente conecta directamente

con el lumen del REcon el lumen del RE

Ambas membranas Ambas membranas

están unidas en los están unidas en los

poros nucleares poros nucleares

complejos. complejos.

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Por debajo de la Por debajo de la

membrana membrana

nuclear interna nuclear interna

está la está la lamina lamina

nuclearnuclear

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Malla fibrosa que da soporte estructural al núcleoMalla fibrosa que da soporte estructural al núcleo

Sirve como sitio de fijación de la cromatina en Sirve como sitio de fijación de la cromatina en

interfase a la periferia del núcleointerfase a la periferia del núcleo

Importante en la replicación del ADNImportante en la replicación del ADN

Tiene un papel en la regulación de la trascripciónTiene un papel en la regulación de la trascripción

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La lamina nuclear La lamina nuclear

está compuesta por está compuesta por

proteínas fibrosas proteínas fibrosas

llamadas laminasllamadas laminas

– A, B1, B2 y CA, B1, B2 y C

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Los Los poros nuclearesporos nucleares

complejoscomplejos son los son los

únicos canales a únicos canales a

través de los cuales través de los cuales

algunas moléculas y algunas moléculas y

iones pueden viajar iones pueden viajar

entre el núcleo y el entre el núcleo y el

citoplasmacitoplasma

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Los ARN Los ARN sintetizados en el sintetizados en el núcleo deben de ser núcleo deben de ser exportado al exportado al citoplasma citoplasma – Dirigen la síntesis de Dirigen la síntesis de

proteínasproteínas

Algunas proteínas Algunas proteínas requeridas para el requeridas para el funcionamiento funcionamiento nuclear (nuclear (factores de factores de trascripcióntrascripción) deben ) deben de transportarse al de transportarse al interior del núcleo interior del núcleo desde el citoplasmadesde el citoplasma

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El transporte de proteínas por los poros El transporte de proteínas por los poros nucleares es selectivonucleares es selectivo

HistonasHistonas

ADN polimerasasADN polimerasas

Factores de trascripciónFactores de trascripción

OtrosOtros

– Tienen secuencias de Tienen secuencias de

aminoácidos llamadas aminoácidos llamadas

señales de localización señales de localización

nuclearnuclear que son que son

reconocidas por reconocidas por

receptores de transporte receptores de transporte

de proteínas al núcleo.de proteínas al núcleo.

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Transporte de ARN en el núcleoTransporte de ARN en el núcleo

A diferencia de las proteínas, los ARN son exportados A diferencia de las proteínas, los ARN son exportados

del núcleo al citoplasmadel núcleo al citoplasma

Debido a que las proteínas son sintetizadas en el Debido a que las proteínas son sintetizadas en el

citoplasma, la exportación de ARNm, ARNr y ARNt es citoplasma, la exportación de ARNm, ARNr y ARNt es

un paso crítico en la expresión genética de células un paso crítico en la expresión genética de células

eucariotaseucariotas

La exportación de ARN a través de los poros nucleares La exportación de ARN a través de los poros nucleares

complejos es un proceso activo, que requiere energíacomplejos es un proceso activo, que requiere energía

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NucleoloNucleolo

Es la suestructura Es la suestructura mas prominente mas prominente dentro del núcleodentro del núcleo

Es el sitio de Es el sitio de transcripción de ARNr transcripción de ARNr y ensamblaje de los y ensamblaje de los ribosomasribosomas– Necesarios para Necesarios para

síntesis de proteínassíntesis de proteínas

– 5-10 millones de 5-10 millones de ribosomas deben ribosomas deben ser sintetizados ser sintetizados cada vez que una cada vez que una célula se divide célula se divide

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El nucleolo no está El nucleolo no está

rodeado por una rodeado por una

membrana y se membrana y se

encuentra asociado a encuentra asociado a

regiones regiones

cromosómicas que cromosómicas que

contienen los genes contienen los genes

para ARNr 5S, 5.8S, para ARNr 5S, 5.8S,

18S y 28S18S y 28S