Biología Celular: Estructura del Núcleo
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Questions and Answers

¿Cuál es la principal función del tráfico selectivo de moléculas a través de los complejos de poros nucleares?

  • Sintetizar proteínas ribosomales.
  • Regular el metabolismo celular.
  • Mantener la composición interna del núcleo y regular la expresión génica. (correct)
  • Transportar lípidos hacia el retículo endoplásmico.
  • ¿Qué característica distingue a la membrana nuclear interna de la membrana nuclear externa?

  • La presencia de ribosomas adheridos a su superficie.
  • Su continuidad con la membrana del retículo endoplásmico.
  • Su participación en el espacio intermembrana.
  • La posesión de proteínas específicas que unen la matriz nuclear de láminas. (correct)
  • ¿Qué función cumple la lámina nuclear en la envuelta nuclear?

  • Conectar la membrana nuclear interna con el retículo endoplásmico.
  • Proporcionar soporte estructural al núcleo y unir la matriz nuclear. (correct)
  • Facilitar el transporte de ARN y proteínas.
  • Participar en la síntesis de membranas nucleares.
  • ¿Qué estructura permite la comunicación entre el espacio intermembrana nuclear y el lumen del retículo endoplásmico?

    <p>La membrana nuclear externa. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué estructura de la envuelta nuclear está funcionalmente relacionada con el retículo endoplásmico?

    <p>La membrana nuclear externa. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de la estructura interna del núcleo?

    <p>Organizar el material genético y localizar funciones nucleares. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se distribuyen los cromosomas en el núcleo interfásico?

    <p>En dominios funcionales ordenados. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué papel juega la distribución ordenada de los cromosomas en el núcleo?

    <p>Regular la expresión génica. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Quién propuso por primera vez la idea de que los cromosomas ocupan zonas concretas en el núcleo?

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

    ¿En qué año se confirmó experimentalmente el modelo de distribución no aleatoria de los cromosomas?

    <ol start="1984"> <li>(D)</li> </ol> Signup and view all the answers

    ¿A qué estructura del núcleo se asocian íntimamente los cromosomas?

    <p>A la envoltura nuclear. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué estructuras cromosómicas se encuentran adheridas a lados opuestos de la envoltura nuclear según el modelo de C. Rabl?

    <p>Los telómeros y centrómeros. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué organismo se llevaron a cabo los estudios que confirmaron la distribución no aleatoria de los cromosomas?

    <p>En <em>Drosophila</em>. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se encuentran dispuestos los cromosomas en el núcleo celular durante la interfase?

    <p>En dominios funcionales ordenados, cruciales para la regulación génica. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función cumplen los dominios intercromosómicos en el núcleo celular?

    <p>Servir como espacios donde ocurre el procesamiento y transporte del ARN. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Dónde se localiza principalmente la heterocromatina en el núcleo?

    <p>Mayormente en la periferia del núcleo, unida a la lámina nuclear. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la estructura en forma de bucle que organiza la cromatina en núcleos interfásicos?

    <p>Dominios en bucle de aproximadamente 50-100 kb de ADN. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se observa en algunas células con respecto a la organización de sus centrómeros y telómeros?

    <p>Agrupación en polos opuestos dentro del núcleo (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué papel tienen los canales que separan los cromosomas en el núcleo?

    <p>Sirven como vías para el procesamiento y transporte del ARN. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué los genes que se transcriben suelen estar en las periferias de las zonas cromosómicas?

    <p>Para estar más cerca de los canales intercromosómicos donde se procesa el ARN. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica principal distingue la organización de los cromosomas en la interfase?

    <p>La disposición ordenada en dominios funcionales (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto de la acetilación de las histonas en la cromatina?

    <p>Facilita la transcripción (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué enzima es responsable de la metilación de las histonas?

    <p>DNA metil-transferasas (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo afecta la desacetilación a la cromatina?

    <p>Promueve una cromatina más compacta (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué nombre recibe el estado de los cromosomas durante su máxima condensación?

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

    ¿Cuál es el número total de cromosomas en los humanos?

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

    ¿Qué tipo de células tienen n cromosomas?

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

    ¿Qué efecto tienen las acetilaciones sobre las colas de Lys en histonas?

    <p>Reducen su carga positiva (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el número de cromosomas es verdadera?

    <p>La mayoría de las células son diploides con 2n cromosomas (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal del ARNsno U3 en el procesamiento del pre-ARNr?

    <p>Provocar la escisión del pre-ARNr en el extremo 5’ (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de ARN se genera a partir del pre-ARNr tras la escisión del ARNr 5,8S y 28S?

    <p>ARNr 5,8S y 28S (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes proteínas o ARNs es el más abundante en el procesamiento del pre-ARNr?

    <p>ARNsn U3 (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es lo que la mayoría de los ARNsno dirigen en el pre-ARNr?

    <p>Modificaciones de bases específicas (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el resultado de la escisión del pre-ARNr provocada por el ARNsno U22?

    <p>Fragmentar el pre-ARNr para dar lugar al ARNr 18S (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Dónde se localizan los ARN nucleolares pequeños (ARNsno) en la célula?

    <p>En el nucléolo (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el número aproximado de proteínas contenidas en los nucléolos?

    <p>300 proteínas (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué indican las secuencias específicas de unos 15 nt en los ARNsno?

    <p>La complementariedad a los ARNr 18S y 28S (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de ARN se transcribe a partir de las regiones organizadoras nucleolares (NOR)?

    <p>ARN ribosómico (ARNr) (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función principal tiene el pre-ARNr 45S en la formación del nucléolo?

    <p>Fomentar la fusión de cuerpos prenucleolares (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el componente del nucléolo que refleja la tasa de ensamblaje de ribosomas?

    <p>Componente granular (G) (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué enunciado describe mejor la disposición de los genes de ARNr en las regiones organizadoras nucleolares?

    <p>Son genes repetidos en tándem (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de ADN se encuentra entre los genes de ARNr en las regiones organizadoras nucleolares?

    <p>ADN espaciador no transcrito (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la ARN polimerasa responsable de la transcripción de los genes de ARNr?

    <p>ARN polimerasa I (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Dónde se localizan los espaciadores externos (ETS) en el pre-RNAr?

    <p>En los extremos 5’ y 3’ del pre-RNAr (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué indica una alta densidad de cadenas de ARN en crecimiento durante la transcripción?

    <p>Una alta cantidad de ARN polimerasa en la región (C)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Envuelta nuclear

    Estructura que envuelve el núcleo celular, compuesta por dos membranas: la membrana nuclear externa y la membrana nuclear interna.

    Membrana nuclear externa

    Es la capa externa de la envuelta nuclear, que se continúa con la membrana del retículo endoplásmico.

    Membrana nuclear interna

    Es la capa interna de la envuelta nuclear que posee proteínas específicas del núcleo.

    Complejos poro-nucleares

    Estructura de proteínas que atraviesa la envuelta nuclear y permite el paso selectivo de moléculas entre el núcleo y el citoplasma.

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    Lamina nuclear

    Red de proteínas que se encuentra en la cara interna de la membrana nuclear interna, proporciona soporte estructural al núcleo.

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    Acetilación de histonas

    La acetilación de las histonas relaja la cromatina, haciendo que el ADN sea más accesible para la transcripción.

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    Desacetilación de histonas

    La desacetilación de las histonas compacta la cromatina, dificultando la transcripción.

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    Metilación de histonas

    La metilación de las histonas puede estar asociada tanto con la activación como con la represión de la transcripción.

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    HAT (Acetiltransferasas de histonas)

    Las acetiltransferasas de histonas (HAT) agregan grupos acetilo a las histonas.

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    HDAC (Desacetilasas de histonas)

    Las desacetilasas de histonas (HDAC) eliminan grupos acetilo de las histonas.

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    Cromosoma

    El ADN nuclear se empaqueta junto con proteínas para formar cromosomas.

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    Células haploides y diploides

    Las células diploides tienen dos juegos de cromosomas (2n), uno de cada progenitor. Los gametos son haploides (n).

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    Número de cromosomas

    Cada especie tiene un número característico de cromosomas. Los humanos tienen 46 cromosomas (2n).

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    Organización de la cromatina en la interfase

    La cromatina, que parece estar distribuida uniformemente en la interfase, en realidad se organiza en regiones funcionales dentro del núcleo.

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    Territorios cromosómicos

    Los cromosomas ocupan áreas específicas dentro del núcleo celular en mamíferos.

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    Ubicación de la transcripción

    Las regiones del cromosoma donde se transcribe el ADN se encuentran cerca de los límites de los territorios cromosómicos, cerca de canales que separan los cromosomas.

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    Heterocromatina en la periferia nuclear

    Las regiones ricas en heterocromatina, que son menos activas en la transcripción, tienden a ubicarse en la periferia del núcleo.

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    Agrupación de centrómeros y telómeros

    Los centrómeros y los telómeros, que son regiones específicas de los cromosomas, pueden agruparse en los polos opuestos del núcleo en algunas células.

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    Dominios en bucle de la cromatina

    La cromatina interfásica se organiza en bucles que contienen entre 50 y 100 kb de ADN.

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    Función de la organización cromosómica

    La organización espacial de los cromosomas en la interfase juega un papel crucial en la regulación de la expresión génica.

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    Dominios intercromosómicos

    Los canales que separan los territorios cromosómicos se denominan dominios intercromosómicos. Se sospecha que estas zonas son importantes para el procesamiento y el transporte del ARN.

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    Dominios Funcionales en el Núcleo

    El núcleo celular no es un espacio desordenado. La cromatina, en lugar de estar distribuida al azar, se organiza en regiones específicas llamadas dominios funcionales.

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    Función de los Dominios Funcionales

    Estos dominios funcionales dentro del núcleo juegan un papel crucial en la regulación de la expresión genética.

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    Modelo Rabl

    El modelo Rabl sugiere que cada cromosoma tiene una ubicación específica dentro del núcleo, siendo los centrómeros y telómeros los que se anclan a la envoltura nuclear.

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    Confirmación del modelo Rabl

    En estudios realizados en Drosophila, se confirmó que cada cromosoma ocupa un lugar específico dentro del núcleo, lo que indica un orden preciso.

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    Centrómeros y Envoltura Nuclear

    Los centrómeros, regiones que conectan las cromátidas hermanas, están generalmente unidos a la envoltura nuclear.

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    Telómeros y Posición Cromosómica

    Los telómeros, regiones que protegen los extremos de los cromosomas, juegan un papel en la posición de los cromosomas dentro del núcleo.

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    Asociación entre Cromosomas y Envoltura Nuclear

    Los cromosomas no están aislados, sino que se asocian estrechamente con la envoltura nuclear.

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    Importancia de la Organización Cromosómica

    La posición precisa de los cromosomas dentro del núcleo es importante para la correcta regulación de la expresión génica.

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    Regiones Organizadoras Nucleolares (NOR)

    Regiones cromosómicas que contienen genes para los ARNr 5,8S, 18S y 28S, esenciales para la formación de los nucléolos.

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    Nucléolo

    Estructura celular que se forma alrededor de las NOR y es responsable de la producción de ribosomas.

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    Pre-ARNr 45S

    Precursor del ARNr que se transcribe en las NOR y luego se procesa para formar los ARNr 5,8S, 18S y 28S.

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    Centro Fibrilar (FC)

    Estructura dentro del nucléolo donde ocurre la transcripción del pre-ARNr 45S.

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    Componente Fibrilar Denso (DFC)

    Estructura dentro del nucléolo donde se procesa y se ensambla el pre-ARNr 45S.

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    Componente Granular (G)

    Estructura dentro del nucléolo donde se ensamblan las subunidades ribosómicas.

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    ARN polimerasa I

    Proteína responsable de la transcripción del pre-ARNr 45S.

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    ADN espaciador

    Secciones no codificantes de ADN que se encuentran entre los genes de ARNr en las NOR.

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    Procesamiento del pre-ARNr

    Proceso que transforma el pre-ARNr 45S en ARNr maduros (18S, 5,8S y 28S), necesarios para la síntesis de proteínas.

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    Espaciadores Transcritos Externos (ETS)

    Secuencias no codificantes que se encuentran en los extremos 5' y 3' del transcrito pre-ARNr 45S, que se eliminan durante el procesamiento.

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    Espaciadores Transcritos Internos (ITS)

    Secuencias no codificantes que se encuentran entre las secuencias de los ARNr 18S, 5,8S y 28S, que se eliminan durante el procesamiento.

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    RNPno (Ribonucleoproteína nucleolar pequeña)

    Complejos de proteínas y ARNno (ARN nucleolares pequeños) que participan en el procesamiento del pre-ARNr.

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    ARNsno U3

    ARNno (ARN nucleolar pequeño) que forma parte del complejo RNPno, necesario para la eliminación del ETS en el extremo 5' del pre-ARNr.

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    ARNsno U8

    ARNno que participa en la escisión que libera los ARNr 5,8S y 28S.

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    ARNsno U22

    ARNno que participa en la escisión que libera el ARNr 18S.

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    Modificación de Bases

    Modificación de bases específicas en el pre-ARNr, que se lleva a cabo por algunos ARNsno.

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    Study Notes

    Biología Celular - Bloque 2: Estructura y Función de las Células

    • El núcleo es la característica fundamental de las células eucariotas.
    • Su función principal es el almacenamiento de la información genética (ADN).
    • Controla el funcionamiento celular a nivel genómico.
    • Se lleva a cabo la replicación del ADN.
    • Se realiza la transcripción y el procesamiento del ARN.
    • Regula la expresión génica mediante la regulación del transporte de factores de transcripción desde el citoplasma al 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.

    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.
    • Mantiene ambos compartimentos metabólicamente independientes.
    • Los complejos de poros nucleares son los únicos canales de comunicación controlados entre el núcleo y el citoplasma.
    • Permiten el intercambio controlado de moléculas entre ambos compartimentos.
    • El tráfico selectivo de moléculas (ARN y proteínas) 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.
    • Posee una estructura compleja con 2 membranas nucleares (externa e interna).
    • La membrana externa está en continuidad con el retículo endoplásmico.
    • La membrana interna posee proteínas únicas específicas del núcleo.

    Los Complejos de Poro Nuclear

    • Constituyen los únicos canales que permiten el paso de moléculas polares y macromoléculas a través de la envuelta nuclear.
    • Son una estructura compleja que permite el paso selectivo de proteínas y ARN entre el núcleo y el citoplasma.

    La Lámina Nuclear

    • Es una red de fibras que proporciona soporte estructural al núcleo.
    • Formada por una o varias moléculas relacionadas llamadas láminas.
    • Son proteínas fibrosas con un tamaño entre 60-80 kDa.
    • Las láminas se unen entre sí formando filamentos.
    • Los filamentos se ensamblan entre sí para formar estructuras más complejas.
    • La interacción de la lámina con la membrana nuclear interna se ve facilitada por la adición postraduccional de lípidos.
    • Juega un rol clave en la regulación de la expresión génica y en la organización del núcleo.

    Organización Laminar

    • Es esencial para la regulación del ADN y puede jugar un papel en la regulación de la transcripción.
    • El receptor de lamina B (LBR) es una proteína de membrana.
    • El extremo N-terminal reside en el nucleoplasma.
    • El extremo C-terminal reside en la membrana nuclear.
    • La emerina es una proteína de 29,0 kDa que regula la replicación y síntesis de ARN.

    Síndrome de Hutchinson-Gilford

    • Es una enfermedad rara caracterizada por envejecimiento acelerado.
    • Progeria (HGPS).
    • Provocado por una mutación en el gen LMNA, que afecta al soporte estructural del núcleo.
    • Las mutaciones en LMNA producen inestabilidad nuclear.

    Complejo del Poro Nuclear (Continuación)

    • Tiene un papel fundamental en la fisiología de todas las células eucariotas.
    • El transporte de moléculas depende del tamaño de las mismas.
    • La difusión pasiva permite el paso de moléculas pequeñas.
    • El transporte activo regula el paso de moléculas grandes.
    • Está constituido por 8 subunidades alrededor de un canal central.
    • Posee una simetría de octámero.
    • El canal central sirve para el transporte de proteínas y ARN.
    • En vertebrados, el complejo está compuesto por entre 50-100 proteínas distintas.

    Transporte selectivo de macromoléculas (proteínas)

    • El transporte selectivo de proteínas se encuentra mejor caracterizado en el caso de las proteínas que van a ser transportadas del citoplasma al núcleo.
    • Proteínas se etiquetan para ser destinadas al núcleo con secuencias específicas de aminoácidos.
    • Las señales de localización nuclear (NLS) son reconocidas por receptores.
    • El transporte al núcleo es llevado a cabo por las importinas.
    • Para exportar proteínas del núcleo al citoplasma se utilizan las señales de exportación nuclear (NES).
    • Ran/GTP promueve la formación de complejos estables entre las exportinas y las proteínas diana.

    Transporte selectivo de macromoléculas (ARNs)

    • La mayoría de los ARNs son exportados desde el núcleo al citoplasma como complejos ribonucleoproteína.
    • El proceso es activo y requiere energía.
    • Los ARNs son transportados a través de los complejos del poro nuclear.
    • Los ARN pequeños (ARNsn y ARNsno) se transportan al citoplasma
    • En el nucléolo se unen a proteínas para formar los RNPs funcionales.

    Organización interna del Núcleo

    • El núcleo tiene una estructura interna que organiza el material genético y localiza las funciones nucleares a dominios específicos.
    • La cromatina, por ejemplo, se divide en heterocromatina y eucromatina.
    • La heterocromatina es transcripcionalmente inactiva.
    • La eucromatina es transcripcionalmente activa.
    • Cromosomas ocupan una zona específica en el núcleo.
    • Hay dominios funcionales dentro del núcleo, como los dominios nucleares y los intercromosómicos.
    • La cromatina de los núcleos interfásicos está organizada en dominios en forma de bucle.
    • Los dominios están formados por bucles que contienen de 50-100 kb de ADN.

    Organización interna del núcleo - Nucléolo

    • Es la estructura más destacada en el núcleo.
    • Se lleva a cabo la transcripción y el procesamiento del ARNr, y el ensamblaje de los ribosomas.
    • Las ARNsp pequeños (ARNsno) como U3 intervienen en el procesamiento del pre-ARNr.

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    Este cuestionario explora conceptos fundamentales sobre la estructura y función del núcleo celular. Se abordan temas como el tráfico de moléculas, la organización de los cromosomas y la relación con el retículo endoplásmico. Ideal para estudiantes que deseen profundizar en la biología celular.

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