El núcleo interfásico: estructura y funciones

Study Notes

El núcleo interfásico es una organela presente en las células eucariotas que contiene el material genético y se encarga de la replicación y transcripción del ADN.

El núcleo está rodeado por una envoltura nuclear, formada por una doble membrana que se continúa con el retículo endoplásmico rugoso (RER).
La envoltura nuclear presenta poros nucleares, formados por complejos de proteínas que permiten el transporte de moléculas entre el núcleo y el citoplasma.
La lámina nuclear, compuesta por proteínas filamentosas como la lámina A, lámina B y lámina C proporciona soporte estructural a la envoltura nuclear.
El nucleoplasma es el fluido que se encuentra dentro del núcleo, donde se encuentra el ADN y otras moléculas.
El nucléolo es una región del núcleo sin membrana que contiene el ADN ribosomal y es el lugar donde se produce la síntesis del ARN ribosomal.

El ADN en el núcleo está asociado a proteínas llamadas histonas para formar la cromatina.
La cromatina puede estar en dos estados:
- Eucromatina: estado menos compactado del ADN donde la información genética es accesible para la transcripción. Generalmente localizada en zonas más centrales del núcleo.
- Heterocromatina: estado más compacto del ADN donde la información genética es inaccesible para la transcripción. Generalmente localizada en zonas más periféricas del núcleo.
La compactación de la cromatina está regulada por modificaciones químicas en las histonas, como la metilación y la acetilación.

El transporte a través de los poros nucleares puede ser pasivo o activo.
El transporte pasivo es no regulado y permite el paso de moléculas pequeñas e iones a favor de gradiente de concentración.
El transporte activo es regulado y requiere energía para el paso de macromoléculas como proteínas y ARN, que se unen a proteínas llamadas transportinas.
La importina es una transportina que se encarga de importar macromoléculas al núcleo.
La exportina es una transportina que se encarga de exportar macromoléculas del núcleo.
La importación nuclear está regulada por la presencia de una señal de localización nuclear (NSL) en la macromolécula a importar.
La exportación nuclear está regulada por la presencia de una señal de exportación nuclear (NES) en la macromolécula a exportar.
Las proteínas Ran GTPasas (Ran GTP) juegan un papel importante en la regulación del transporte activo. La Ran-GTP se encuentra tanto en el citoplasma (como Ran-GDP) como en el núcleo (como Ran-GTP), y ayuda a la importina y la exportina a reconocer las señales de localización y exportación nuclear, posibilitando su transporte a través del poro nuclear.

Importación Nuclear:
- Señal: Secuencia NSL (Señal de Localización Nuclear) en la proteína a importar.
- Proteínas: Importina (se une a la NSL).
- Energía: Hidrólisis de GTP por Ran-GTP.
Exportación Nuclear:
- Señal: Secuencia NES (Señal de Exportación Nuclear) en la proteína a exportar.
- Proteínas: Exportina (se une a la NES).
- Energía: Hidrólisis de GTP por Ran-GTP.