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Questions and Answers
¿Cuál es la función principal del receptor de lamina B (LBR)?
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Durante la mitosis, ¿qué sucede con el extremo N-terminal del LBR?
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¿Qué característica de la emerina la diferencia de otras proteínas?
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¿Cuál es la función del complejo LINC?
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¿Qué tipo de proteínas forman parte del complejo LINC?
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¿Cómo se relacionan las proteínas del dominio SUN con el citoesqueleto?
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¿Cuál es la importancia del complejo LINC en la mitosis?
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En relación con la organización laminar, ¿qué afirmación es correcta?
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¿Qué tipo de moléculas participan activamente en el transporte de ARN a través del complejo del poro nuclear?
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¿Qué es un complejo ribonucleoproteína (RNP)?
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¿Cuál es la función principal de los ARNsn y ARNsno?
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¿Qué proceso es fundamental para la regulación de la expresión génica en células eucariotas?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el transporte de ARN a través del complejo del poro nuclear es correcta?
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¿Qué tipo de proteínas ayudan a exportar los ARN desde el núcleo?
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¿Qué es el nucléolo?
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¿Cuál es el tamaño aproximado de los ARNsn y ARNsno?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta en relación a las carioferinas?
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Las proteínas Ran son ...
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¿Dónde se encuentran las enzimas que estimulan el intercambio de GDP por GTP en la proteína Ran?
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La señal de exportación nuclear (NES) es reconocida por ....
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¿Qué efecto tiene la unión de Ran/GTP sobre las exportinas?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones es CORRECTA sobre la cromatina interfásica?
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¿Qué papel desempeña la proteína Ran en el transporte de proteínas a través del complejo del poro nuclear?
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¿Qué tipo de proteínas se caracterizan por tener una señal de exportación nuclear (NES)?
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¿En qué parte del núcleo se ubican generalmente los genes que se transcriben?
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Las proteínas Ran GAP: ¿Qué función cumplen en el transporte nuclear de proteínas?
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¿Qué se cree que ocurre en los dominios intercromosómicos?
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¿Cómo se organiza la cromatina en los núcleos interfásicos?
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¿Cómo se relacionan las proteínas asociadas a la heterocromatina con la organización nuclear?
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¿Qué papel juega la heterocromatina en la organización del núcleo?
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¿Qué tamaño de ADN, aproximadamente, se encuentra en cada dominio de cromatina en bucle?
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¿Cuál de los siguientes NO está directamente relacionado con la organización de los cromosomas en dominios funcionales?
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En la mitosis, ¿qué sucede con la envuelta nuclear después de la descondensación de los cromosomas?
En la mitosis, ¿qué sucede con la envuelta nuclear después de la descondensación de los cromosomas?
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¿Qué tipo de proteína es Cdc2?
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¿Cuál es la función principal del complejo Cdc2/Ciclina B durante la mitosis?
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En el contexto de la mitosis, ¿qué proceso catalizan las fosforilaciones y defosforilaciones reversibles de las proteínas nucleares?
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¿Qué sucede con la envuelta nuclear durante la mitosis cerrada?
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¿Qué tipo de células NO siempre desensamblan su envuelta nuclear durante la mitosis?
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La disgregación de la envuelta nuclear durante la mitosis, ¿en qué fase ocurre?
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Según el texto, ¿cuántos sustratos diferentes puede fosforilar CDK1?
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¿Qué tipo de modificaciones químicas se producen en las colas de las histonas?
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¿Qué efecto tiene la acetilación de las histonas en la cromatina?
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¿Qué enzimas catalizan la acetilación de las histonas?
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¿Qué efecto tienen las acetilaciones o metilaciones en la carga de las colas de Lys?
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¿Qué son los cromosomas?
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¿Qué tipo de células tienen dos juegos de cromosomas?
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¿Cuántos cromosomas tienen los humanos?
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Flashcards
Organización laminar
Organización laminar
Estructura esencial para la regulación del ADN y transcripción.
Receptor de lamina B (LBR)
Receptor de lamina B (LBR)
Proteína de la envoltura nuclear que se une a lamina B y heterocromatina.
Extremo N-terminal LBR
Extremo N-terminal LBR
Parte que reside en el nucleoplasma y se une a la lamina B.
Emerina
Emerina
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Complejo LINC
Complejo LINC
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Proteínas de dominio SUN
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Proteínas de dominio KASH
Proteínas de dominio KASH
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Interacción con filamentos
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Carioferinas
Carioferinas
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Importinas
Importinas
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Exportinas
Exportinas
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Proteínas Ran
Proteínas Ran
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Ran GAP
Ran GAP
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Ran GEF
Ran GEF
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Señal de exportación nuclear (NES)
Señal de exportación nuclear (NES)
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Complejo del poro nuclear
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Transporte de ARNs
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Complejos ribonucleoproteína
Complejos ribonucleoproteína
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ARNm, ARNr, ARNt
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Moléculas Ran
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Señales de exportación nuclear
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ARNsn y ARNsno
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Biogénesis del ARN
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Núcleo celular
Núcleo celular
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Cromatina interfásica
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Dominios funcionales
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Transcripción de genes
Transcripción de genes
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Periferias nucleares
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Procesamiento de ARN
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Heterocromatina
Heterocromatina
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Centrómeros y telómeros
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Dominios en forma de bucle
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Acetilación de histonas
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Desacetilación de histonas
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Metilación de histonas
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HAT (Histone Acetyl Transferase)
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HDAC (Histone Deacetylase)
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Cromosomas
Cromosomas
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Células diploides (2n)
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Células haploides (n)
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Descondensación de cromosomas
Descondensación de cromosomas
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Cdc2 (CDK1)
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Complejo Cdc2/Ciclina B
Complejo Cdc2/Ciclina B
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Fosforilaciones en la mitosis
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Disgregación de la envoltura nuclear
Disgregación de la envoltura nuclear
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Mitosis cerrada
Mitosis cerrada
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Acción de Cdc2
Acción de Cdc2
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Regulación de la mitosis
Regulación de la mitosis
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Study Notes
BIOLOGÍA CELULAR
- El núcleo es la característica fundamental de las células eucariotas.
BLOQUE 2: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LAS CÉLULAS
- Unidad Didáctica 4. El Núcleo
Guion de la Unidad Didáctica 4
- 4.1 Envuelta nuclear y tráfico entre el núcleo y el citoplasma.
- 4.2 Organización interna del núcleo. Nucléolo y procesamiento del ARNr.
Funciones del Núcleo
- Almacén de la información genética.
- Centro de control celular a nivel genómico.
- Replicación del ADN, transcripción y procesamiento del ARN.
- Reguiación de la expresión génica, mediante la regulación del transporte de factores de transcripción desde el citoplasma al núcleo..
La envoltura nuclear
- Proporciona un armazón estructural al núcleo.
- Actúa como una barrera selectiva que impide el tráfico libre de moléculas entre el núcleo y el citoplasma, manteniendo ambos compartimentos metabólicamente independientes.
- Complejos de poros nucleares constituyen los únicos canales de comunicación entre el núcleo y el citoplasma permitiendo el intercambio controlado de moléculas entre ambos compartimentos.
- Este tráfico selectivo de moléculas (ARN y proteínas fundamentalmente) a través de los complejos de poros nucleares mantiene la composición interna del núcleo y juega un papel clave en la regulación de la expresión génica.
- La membrana nuclear externa se continúa con la membrana del retículo endoplásmico.
- Existe comunicación entre el espacio intermembrana nuclear y el lumen del retículo endoplásmico.
- Ambas membranas son funcionalmente similares a la membrana del retículo endoplásmico.
- Poseen ribosomas adheridos a su superficie.
- La membrana nuclear interna posee proteínas únicas específicas del núcleo (aquellas que unen la matriz nuclear de láminas).
Complejos de poro nuclear
- Constituyen los únicos canales que permiten el paso a través de la envuelta nuclear de pequeñas moléculas polares y macromoléculas.
- Es una estructura compleja que permite el paso selectivo de proteínas y ARN entre el núcleo y el citoplasma.
Lámina nuclear
- Formada por una o varias moléculas relacionadas llamadas láminas.
- Todas las láminas son proteínas fibrosas de entre 60-80 kDa.
- Las láminas se unen entre ellas formando filamentos.
- Las láminas se ensamblan entre ellas para formar filamentos.
- La primera interacción es entre dos láminas formando un dímero.
- Los dímeros se asocian para formar filamentos.
- Luego los dímeros interaccionan entre si para formar la lamina nuclear.
- La interacción con la membrana interna se facilita por la adición postraduccional de lípidos.
- Una matriz de la lamina nuclear puede extenderse hacia el interior del núcleo y servir como un sitio de unión a la cromatina.
Organización laminar normal
- El receptor de lamina B (LBR) es una proteína de la membrana nuclear en interfase.
- El extremo N-terminal reside en el nucleoplasma.
- El extremo C-terminal reside en la membrana nuclear interna.
- La proteína emerina funciona anclando la proteína a la membrana nuclear.
- El complejo LINC (enlazador de nucleoesqueleto y citoesqueleto) es un complejo de proteínas relacionado con las membranas internas y externas del núcleo.
- Está compuesto por proteínas de dominio SUN y proteínas de dominio KASH.
- Las proteínas del dominio SUN están asociadas a las láminas nucleares y la cromatina. . - Las proteínas del dominio KASH están en el espacio perinuclear (lumen) entre las dos membranas.
Síndrome de Hutchinson-Gilford Progeria (HGPS)
- Es una enfermedad rara caracterizada por un envejecimiento acelerado.
- La forma clásica se denomina síndrome de Hutchinson-Gilford Progeria (HGPS).
- Causado por una mutación en el gen LMNA, cuya proteína participa en el soporte estructural del núcleo.
- Las mutaciones en LMNA producen inestabilidad nuclear que conduce a un envejecimiento prematuro.
- Las personas afectadas suelen morir de enfermedad cardíaca en la infancia tardía.
Complejo del poro nuclear
- Tiene un papel fundamental en la fisiología de todas las células eucariotas.
- El tamaño de las molécuals determina el tipo de transporte: difusión pasiva/transporte dependiente de energía.
- Difusión pasiva: moléculas pequeñas y proteínas con peso molecular inferior a 50 kDa.
- Transporte activo: La mayoría de ARNs y proteínas atraviesan el complejo del poro nuclear.
- Compuesto por 8 subunidades alrededor de un canal central.
- Tiene simetría de octámero.
- El canal central es donde se transportan proteínas y ARNs.
- En vertebrados, el complejo está compuesto por entre 50-100 proteínas distintas.
- Los radios se unen al anillo citoplasmático y a otro anillo nuclear.
- La estructura de radio-anillo está anclada a la envuelta nuclear
- Presenta un anillo citoplasmático y un anillo nuclear unidos por los filamentos citoplasmáticos y los nucleares.
- Los filamentos citoplasmáticos y los nucleares forman una estructura en forma de cesta nuclear.
Transporte selectivo de macromoléculas
- Proteínas que muestran las características de su transporte al núcleo
- Se etiquetan para ser destinadas al núcleo con secuencias específicas de aminoácidos (señales de localización nuclear).
- Se identificaron señales específicas de localización nuclear en el antígeno T (Ag. T) grande del SV40.
- Las señales responsables de la localización nuclear están constituidas por aminoácidos básicos (Lys, Arg).
- Algunos casos pueden no estar contiguos.
- Dos proteínas que juegan un papel fundamental en el transporte de proteínas al núcleo: las carioferinas y las proteínas Ran.
- Las carioferinas se dividen en importinas (citoplasma-núcleo) y exportinas (núcleo-citoplasma).
- Las proteínas Ran poseen capacidad de unión a la guanosín trifosfato (GTP) y actividad hidrolítica de GTP.
Transcripción y procesamiento del ARNr
- Cada región de organización nuclear (NOR) contiene un grupo de genes de ARNr repetidos en tándem.
- Están separados entre sí por ADN espaciador que no se transcribe.
- Son transcritos por la ARN polimerasa I.
- La alta densidad de las cadenas de ARN en crecimiento se debe a la gran cantidad de moléculas de ARN polimerasa.
- Los espaciadores externos (ETS) y los espaciadores internos (ITS) también se transcriben y participan en el procesamiento del pre-ARNr.
- Los ARNs pequeños nucleolares (ARNsno) son los responsables de la fragmentación del pre-ARNr, incluyendo la metilación de los residuos de ribosa.
La formación de los ribosomas
- Los genes que codifican para las proteínas ribosómicas se transcriben fuera del nucléolo por la ARN polimerasa II.
- Luego las proteínas ribosómicas son transportadas al nucléolo.
- Los genes para el ARNr 5S se transcriben fuera del núcleo.
- La asociación de las proteínas ribosómicas con el ARNr comienza mientras ocurre la síntesis del ARNr.
- Estos componentes se ensamblan en partículas prerribosómicas.
Organización interna del núcleo durante la mitosis
- Al principio de la mitosis, los cromosomas se condensan, el núcleo desaparece y la envuelta nuclear se disgrega.
- Al final de la mitosis, los cromosomas se descondensan y la envuelta nuclear se reorganiza alrededor de cada juego de cromosomas hijos.
- El proceso es controlado por fosforilaciones y defosforilaciones reversibles de proteínas nucleares.
- El complejo Cdc2/Cliclina B, conocido como Factor Promotor de la Mitosis (MPF).
- La descondensación de los cromosomas y la reorganización de la envuelta nuclear parecen ser resultado de la inactivación de Cdc2.
La disgregación de la envuelta nuclear
- Las membranas nucleares se fragmentan en vesículas.
- Los complejos del poro nuclear se disocian.
- La lámina nuclear se despolimeriza.
- El desensamblaje de la lámina nuclear está causado por la fosforilación de las láminas catalizada por la proteína quinasa Cdc2.
- La involución de la lámina puede ser importante en la formación de vesículas, así como en la disociación de la membrana nuclear de los cromosomas y de la lamina nuclear.
Condensación de los cromosomas
- La cromatina interfásica se condensa aproximadamente 1000 veces más para formar los cromosomas compactos que se observan en la metafase.
- Las histonas H1 y H3 son sustratos de la proteína quinasa Cdc2 y se fosforilan durante la mitosis.
- La fosforilación podría jugar un papel relevante en el proceso de condensación.
La última fase de la mitosis (telofase)
- Se forman dos nuevos núcleos alrededor de cada juego de cromosomas hijos.
- La descondensación de los cromosomas, y la reorganización de la envuelta nuclear parecen ser producto de la inactivación de Cdc2.
- La inactivación de Cdc2 lleva a la defosforilación de las proteínas, lo cual inicia el proceso de salida de la mitosis y de la reorganización del núcleo interfásico.
La reorganización de la envoltura nuclear
- La unión de las vesículas formadas durante la fragmentación a la superficie de los cromosomas forma una doble membrana alrededor de estos.
- Se produce el reensamblaje de los complejos del poro nuclear, la reorganización de la lámina nuclear.
- Las vesículas se fusionan para formar las membranas alrededor de los cromosomas
- La proteína Ran está implicada en los pasos tempranos de la formación del núcleo.
- Los nucléolos reaparecen conduciendo a la transcripción de los genes ARNr.
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Description
Este cuestionario aborda temas avanzados de biología celular, centrándose en el complejo LINC, sus funciones y su importancia durante la mitosis. También se explora el transporte de ARN y la organización de la lamina nuclear, así como el papel crucial que desempeñan las proteínas en estos procesos. Pon a prueba tus conocimientos sobre estos mecanismos esenciales en las células eucariotas.