. Núcleo

. ADN

Biología Celular y Molecular

Profesor Titular

Dr Eduardo Kremenchutzky

Núcleo

Compartimiento delimitado por la “envoltura nuclear”, que está formada por una doble membrana (de estructura y composición semejantes a la plasmática), con un espacio entre ellas. La envoltura tiene poros, para el transporte selectivo de sustancias.

Contiene el material genético en su interior.

La envoltura nuclear protege al material genético de la acción de proteínas como las del citoesqueleto.

Micrografía de la estructura nuclear.

1- plasmodios : masa multinucleada originada por endomitosis (cariocinesis sin

citosinesis). Se divide el núcleo de la célula sin que se

divida el citoplasma , por lo cual la célula tiene primero dos núcleos , luego cuatro , etc.

 2- sincicios : masa multinucleada originada por unión de células. Son varias células que tienen un núcleo cada una ; al unirse queda

formada una célula con varios núcleos.

Constancia : todas las células eucariontes tienen núcleo. La unica excepcion podría ser el globulo rojo adulto de mamifero que no tiene nucleo y se sigue considerando una celula igualmente .Forma : puede ser esferico en las células isodiametricas o aplanado u oval en las células anisodiametrica. También puede tener forma irregular o lobulado como en el núcleo de los glóbulos blancos Tamaño : es constante para cada tipo celular . Se expresa por medio de la relación de tamaño con el citoplasma , o relación núcleo-citoplasmática , que es una constante para cada célula.

Por que existe el nucleo?

Existencia del citoesqueleto

Proteccion del ADN y del ARNm

ENVOLTURA NUCLEAR o CARIOTECA

Lamina nuclear

Lámina Nuclear

La envoltura nuclear se desorganiza durante la división

celular.

Al comenzar la división, la laminina (proteína de la lámina

nuclear) se fosforila y la envoltura se transforma en un

conjunto de vesículas.

Al finalizar la división, la laminina se des-fosforila y las vesículas se unen, formando nuevamente

la envoltura.

Lámina Nuclear: red de proteínas (laminina), que forma parte de los filamentos intermedios del citoesqueleto, y mantiene la forma del núcleo.

Poros nuclearesCanal acuosoColumnasAnillosFibrillasCanasta nuclearAnclajesdiafragma

Estructura del Poro Nuclear

Ensamblaje

Funcionamiento del poro

-Moléculas pequeñas (menos de 5000 dalton): entran directamente por la abertura del poro.

- Macromoléculas entrantes: atraviesan el poro aquellas macromoléculas que tengan un péptido señal o NSL (señal de localización nuclear).

- Macromoléculas salientes: salen las moléculas que tienen una señal química específica llamada NES (señal de exportación nuclear).

NSL

ADN: la información genética

Los ácidos nucleicos son moléculas formadas por C, H, O, N, y P. Son polímeros cuyos monómeros se denominan nucleótidos.

Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico).

El ADN se encuentra en el núcleo de las células eucariontes, y está libre en las procariontes, ya que carecen de núcleo.

Almacena la información genética, de un individuo, y la transmite de generación en generación.

Las características de un ser vivo, tanto las más visibles (color de ojos, de pelo, altura, etc) como las bioquímicas (que solamente se pueden determinar mediante análisis de laboratorio); dependen de la información genética.

Estructura de un Nucleótido

Los nucleótidos están formados por:

- una pentosa (ribosa o desoxi-ribosa)

- una base nitrogenada (adenina, timina, citocina, guanina o uracilo)

- un fosfato

BasePentosa

Bases Nitrogenadas

Bases Púricas

Adenina y Guanina

Bases Pirimídicas

Citosina, Timina y Uracilo

Polímero de Nucleótidos

Los nucleótidos se unen mediante uniones covalentes, entre el carbono 3´de la pentosa de un nucleótido y el P del carbono 5´del siguiente. La unión es, por lo tanto, 5´ 3´.

Son uniones fosfo-di-éster.

Estructura del ADN: cadenas antiparalelas y complementarias

T

G

Cada molécula de ADN contiene dos cadenas de poli nucleótidos, antiparalelas, unidas por bases complementarias (A y T ; C y G)

La Doble Hélice

Las cadenas de nucleótidos, unidas a través de las bases complementarias, se dispone en forma helicoidal.

ADN no repetitivo o de copia unicaDel total del ADN el 75 % son

secuencias de nucleotidos que no se repiten en el resto de los cromosomas . Es el ADN de copia unica . El 1 % del ADN de copia unica son genes , el resto es de funcion desconocida

ADN repetitivoSon secuencias de ADN que se

repiten en el total del ADN de una celula . Es el 25 % del ADN . La funcion es desconocida . Se conocen los siguientes tipos

Empaquetamiento del ADN

El empaquetamiento del ADN se lleva a cabo en varios pasos:

nucleosomas

solenoides

lazos

cromátidas

interfase

comienzo de la división celular

ADN

1º NIVEL = NUCLEOSOMA

Formación de Solenoides

Procesos del Empaquetamiento

Esquema de la secuencia de empaquetamiento del ADN.

Las histonas que forman el octámero son la H2A, H2B, H3 y H4. La histona H1 es extra nucleosoma, y contribuye a unir los nucleosomas y formar los solenoides.

Luego, sigue el proceso formándose los lazos y, finalmente, las cromátidas del cromosoma.

3º NIVEL = LAZOS

4º NIVEL = CROMATINA

Secuencia de Empaquetamiento

Cada molécula de ADN, formada por dos cadenas dispuestas en hélice, se súper enrolla hasta formar la cromátida de un cromosoma.

Secuencia de enrollamiento:

-nucleosoma (unidad de .empaquetamiento)- solenoide- lazos- cromátida

CROMATINA SEXUAL

•LA HISTONA H1 : está menos unida a la cromatina activa y hay subtipos particulares de histona H1 específicos en la cromatina activa.•LAS HISTONAS NUCLEOSOMALES : que están presentes en la cromatina activa están más asimiladas•LA HISTONA H2B : en la cromatina activa está menos fosforilada.•LA CROMATINA ACTIVA:tiene una gran cantidad de un tipo especial de histona H2B.•LOS NUCLEOSOMAS:en la cromatina activa están unidas a dos proteínas especiales que se llaman HVMG14 y HVMG17 no se sabe la importancia de éstas proteínas .

BANDEO CROMOSOMICOG-R-C-Q

Cariotipo Humano

Se utiliza la clasificación en 7 grupos de Denver o Londres.GRUPO DESCRIPCION PARES___________________________________________________________

1 METACÉNTRICOS 1 A 3 2 SUBMETACÉNTRICO 4 Y 5 3 (X) SUBMETACÉNTRICOS 6 A 12 4 ACROCÉNTRICOS 13 A 15 5 SUBMETACÉNTRICOS 16 A 18 6 METACÉNTRICOS 19 Y 20 7 (Y) ACROCÉNTRICOS 21 Y 22

Morfología de Cromosomas

NUCLEOLO

Componentes del nucleolo:a- asa cromatinicab- área granularc- área fibrilard- matriz

CICLO NUCLEOLAR