Biología Celular: Complejos LINC y Transporte de ARN
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Questions and Answers

¿Cuál es la función principal del receptor de lamina B (LBR)?

  • Catalizar la síntesis de proteínas en el nucleoplasma.
  • Unirse a la membrana nuclear externa y regular la interacción con el citoesqueleto.
  • Regular la transcripción del ADN mediante su unión a la lamina B y la heterocromatina. (correct)
  • Actuar como un motor molecular que mueve los cromosomas durante la mitosis.
  • Durante la mitosis, ¿qué sucede con el extremo N-terminal del LBR?

  • Se traslada a la membrana nuclear externa.
  • Se separa de la lamina B y la heterocromatina. (correct)
  • Se une a los filamentos de actina.
  • Se integra en el RE.
  • ¿Qué característica de la emerina la diferencia de otras proteínas?

  • Su localización en el espacio perinuclear.
  • Su participación en la formación del huso mitótico.
  • Su alto contenido en serina. (correct)
  • Su capacidad para unirse a la cromatina.
  • ¿Cuál es la función del complejo LINC?

    <p>Mantenimiento de la estructura nuclear y la conexión con el citoesqueleto. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de proteínas forman parte del complejo LINC?

    <p>Proteínas de dominio SUN y proteínas de dominio KASH. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se relacionan las proteínas del dominio SUN con el citoesqueleto?

    <p>Interactúan con las proteínas del dominio KASH, que se unen a elementos del citoesqueleto. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la importancia del complejo LINC en la mitosis?

    <p>Ayuda a la formación de la membrana nuclear durante la telofase. (D)</p> Signup and view all the answers

    En relación con la organización laminar, ¿qué afirmación es correcta?

    <p>La organización laminar del núcleo puede influir en la regulación de la transcripción del ADN. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de moléculas participan activamente en el transporte de ARN a través del complejo del poro nuclear?

    <p>Proteínas Ran que unen GTP (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es un complejo ribonucleoproteína (RNP)?

    <p>Un complejo formado por ARN y proteínas (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de los ARNsn y ARNsno?

    <p>Biogénesis del ARN y control de modificaciones químicas (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué proceso es fundamental para la regulación de la expresión génica en células eucariotas?

    <p>La salida de los ARNs desde el núcleo (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el transporte de ARN a través del complejo del poro nuclear es correcta?

    <p>Es un proceso activo que requiere la intervención de moléculas Ran que unen GTP (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de proteínas ayudan a exportar los ARN desde el núcleo?

    <p>Proteínas de transporte con señales de exportación nuclear (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es el nucléolo?

    <p>Una región del núcleo donde se sintetizan ribosomas (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el tamaño aproximado de los ARNsn y ARNsno?

    <p>150 nucleótidos (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta en relación a las carioferinas?

    <p>Las carioferinas son receptores de transporte nuclear y se clasifican en importinas y exportinas, que transportan macromoléculas en direcciones opuestas. (B)</p> Signup and view all the answers

    Las proteínas Ran son ...

    <p>Proteínas que se unen al GTP y poseen actividad hidrolítica de GTP. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Dónde se encuentran las enzimas que estimulan el intercambio de GDP por GTP en la proteína Ran?

    <p>En el lado nuclear de la envuelta nuclear. (B)</p> Signup and view all the answers

    La señal de exportación nuclear (NES) es reconocida por ....

    <p>Receptores específicos que se encuentran en el interior del núcleo. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tiene la unión de Ran/GTP sobre las exportinas?

    <p>Promueve la formación de complejos estables entre las exportinas y las proteínas diana. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es CORRECTA sobre la cromatina interfásica?

    <p>La cromatina interfásica parece distribuirse uniformemente, pero realmente se organiza en dominios funcionales que juegan un papel importante en la regulación de la expresión genética. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué papel desempeña la proteína Ran en el transporte de proteínas a través del complejo del poro nuclear?

    <p>Actúa como un interruptor que activa o desactiva el movimiento de las proteínas. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de proteínas se caracterizan por tener una señal de exportación nuclear (NES)?

    <p>Proteínas destinadas a ser exportadas del núcleo al citoplasma. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué parte del núcleo se ubican generalmente los genes que se transcriben?

    <p>En la periferia de los dominios cromosómicos, cerca de los canales intercromosómicos. (B)</p> Signup and view all the answers

    Las proteínas Ran GAP: ¿Qué función cumplen en el transporte nuclear de proteínas?

    <p>Catalizan la hidrólisis de GTP en GDP en la proteína Ran. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se cree que ocurre en los dominios intercromosómicos?

    <p>Procesamiento y transporte del ARN. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se organiza la cromatina en los núcleos interfásicos?

    <p>En forma de bucles que contienen entre 50-100 kb de ADN. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se relacionan las proteínas asociadas a la heterocromatina con la organización nuclear?

    <p>Se unen a proteínas de la matriz nuclear, lo que lleva a la localización periférica de la heterocromatina. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué papel juega la heterocromatina en la organización del núcleo?

    <p>Ayuda a organizar los cromosomas en dominios funcionales. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tamaño de ADN, aproximadamente, se encuentra en cada dominio de cromatina en bucle?

    <p>50-100 kb (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes NO está directamente relacionado con la organización de los cromosomas en dominios funcionales?

    <p>Ribosomas (C)</p> Signup and view all the answers

    En la mitosis, ¿qué sucede con la envuelta nuclear después de la descondensación de los cromosomas?

    <p>Se reorganiza alrededor de cada conjunto de cromosomas hijos. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de proteína es Cdc2?

    <p>Proteína quinasa dependiente de ciclinas. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal del complejo Cdc2/Ciclina B durante la mitosis?

    <p>Promover la entrada a la mitosis. (A)</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de la mitosis, ¿qué proceso catalizan las fosforilaciones y defosforilaciones reversibles de las proteínas nucleares?

    <p>El ensamblaje y desensamblaje de la envuelta nuclear. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede con la envuelta nuclear durante la mitosis cerrada?

    <p>Permanece intacta. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de células NO siempre desensamblan su envuelta nuclear durante la mitosis?

    <p>Células de levaduras. (B)</p> Signup and view all the answers

    La disgregación de la envuelta nuclear durante la mitosis, ¿en qué fase ocurre?

    <p>Profase. (D)</p> Signup and view all the answers

    Según el texto, ¿cuántos sustratos diferentes puede fosforilar CDK1?

    <ol start="75"> <li>(B)</li> </ol> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de modificaciones químicas se producen en las colas de las histonas?

    <p>Acetilación y metilación (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tiene la acetilación de las histonas en la cromatina?

    <p>La relaja (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué enzimas catalizan la acetilación de las histonas?

    <p>Acetil-transferasas de histonas (HAT) (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tienen las acetilaciones o metilaciones en la carga de las colas de Lys?

    <p>Disminuyen su carga positiva (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué son los cromosomas?

    <p>ADN empaquetado con proteínas (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de células tienen dos juegos de cromosomas?

    <p>Somáticas (B), Diploides (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántos cromosomas tienen los humanos?

    <p>46 (B)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Organización laminar

    Estructura esencial para la regulación del ADN y transcripción.

    Receptor de lamina B (LBR)

    Proteína de la envoltura nuclear que se une a lamina B y heterocromatina.

    Extremo N-terminal LBR

    Parte que reside en el nucleoplasma y se une a la lamina B.

    Emerina

    Proteína rica en serina que ancla la membrana nuclear.

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    Complejo LINC

    Complejo que conecta el citoesqueleto y el nucleoesqueleto.

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    Proteínas de dominio SUN

    Proteínas que se asocian con láminas nucleares y cruzan la membrana interna.

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    Proteínas de dominio KASH

    Proteínas que interactúan con el citoesqueleto y atraviesan la membrana externa.

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    Interacción con filamentos

    Interacciones entre KASH y actina/microtúbulos para el transporte.

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    Carioferinas

    Proteínas que actúan como receptores de transporte nuclear, transportando macromoléculas.

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    Importinas

    Tipo de carioferina que transporta macromoléculas del citoplasma al núcleo.

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    Exportinas

    Tipo de carioferina que transporta macromoléculas del núcleo al citoplasma.

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    Proteínas Ran

    Proteínas que se unen a GTP, facilitando el transporte nuclear.

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    Ran GAP

    Proteína que activa la GTPasa, promoviendo la hidrólisis de GTP en Ran.

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    Ran GEF

    Proteína que estimula el intercambio de GDP por GTP en Ran.

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    Señal de exportación nuclear (NES)

    Etiqueta que se añade a las proteínas para ser exportadas al citoplasma.

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    Complejo del poro nuclear

    Estructura en la envoltura nuclear que regula el transporte de moléculas entre núcleo y citoplasma.

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    Transporte de ARNs

    Proceso de exportación de ARNs desde el núcleo al citoplasma.

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    Complejos ribonucleoproteína

    Conjuntos de ARNs y proteínas que facilitan el transporte celular.

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    ARNm, ARNr, ARNt

    Tipos de ARNs que se transportan desde el núcleo para la síntesis de proteínas.

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    Moléculas Ran

    Proteínas que facilitan el transporte de ARNs al unirse con GTP.

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    Señales de exportación nuclear

    Estructuras en proteínas que permiten su reconocimiento por receptores nucleares.

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    ARNsn y ARNsno

    ARNs pequeños que participan en el procesamiento y modificado de otros ARNs en el núcleo.

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    Biogénesis del ARN

    Proceso de formación y modificaciones químicas del ARN.

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    Núcleo celular

    Estructura que contiene el material genético y regula la actividad celular.

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    Cromatina interfásica

    Forma de ADN en células que está organizada pero parece distribuida uniformemente.

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    Dominios funcionales

    Zonas ordenadas donde se agrupan los cromosomas para regular la expresión génica.

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    Transcripción de genes

    Proceso donde se copia la información genética a ARN para la síntesis de proteínas.

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    Periferias nucleares

    Zonas del núcleo donde se encuentran los genes que se transcriben.

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    Procesamiento de ARN

    Etapa donde se modifica el ARN transcrito para su función en la célula.

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    Heterocromatina

    Forma compacta de cromatina que se encuentra principalmente en la periferia del núcleo.

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    Centrómeros y telómeros

    Regiones de un cromosoma que se agrupan en polos opuestos en algunas células.

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    Dominios en forma de bucle

    Organización de la cromatina que contiene entre 50-100 kb de ADN en estructuras de bucle.

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    Acetilación de histonas

    Modificación que relaja la cromatina y facilita la transcripción.

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    Desacetilación de histonas

    Modificación que compacta la cromatina y disminuye la transcripción.

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    Metilación de histonas

    Modificación que puede asociarse a cromatina activa o reprimida.

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    HAT (Histone Acetyl Transferase)

    Enzima que cataliza la acetilación de las colas de histonas.

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    HDAC (Histone Deacetylase)

    Enzima que promueve la desacetilación de las histonas.

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    Cromosomas

    Estructuras formadas por el empaquetamiento del ADN y proteínas.

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    Células diploides (2n)

    Células que poseen dos juegos de cromosomas, uno de cada progenitor.

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    Células haploides (n)

    Gametos que tienen un único juego de cromosomas.

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    Descondensación de cromosomas

    Al final de la mitosis, los cromosomas se descondensan y la envoltura nuclear se reorganiza.

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    Cdc2 (CDK1)

    Cdc2 es una quinasa dependiente de ciclinas, regulador crítico en el ciclo celular.

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    Complejo Cdc2/Ciclina B

    Este complejo es conocido como el Factor Promotor de la Mitosis (MPF), facilitando la progresión del ciclo celular.

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    Fosforilaciones en la mitosis

    El ciclo de mitosis es controlado por fosforilaciones y defosforilaciones de proteínas nucleares.

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    Disgregación de la envoltura nuclear

    Marca el final de la profase de la mitosis, permitiendo la separación de cromosomas.

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    Mitosis cerrada

    Tipo de mitosis donde la envoltura nuclear permanece intacta, ocurrida en algunos organismos unicelulares.

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    Acción de Cdc2

    Cdc2 fosforila hasta 75 sustratos diferentes que permiten la progresión del ciclo celular.

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    Regulación de la mitosis

    La mitosis está controlada por la acción de la proteína quinasa Cdc2 y ciclinas asociadas.

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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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    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.

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