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BIOLOGÍA CELULAR110 de las diversas proteínas y RNA depende el carácter tin- torial del nucléolo. De ahí la distinción establecida en los primeros estudios de microscopía óptica entre basicro- matina (cromatina en sentido estricto) y oxicromatina (cromatina ácida, correspondiente al nucléolo). El nuclé- olo también se tiñe con plata, lo que se debe a una prote- ína específica conocida como nucleolina. En nucléolos aislados siempre se encuentra algo de DNA (1-3%), que puede corresponder al centro fibrilar y a la heterocromatina asociada al nucléolo. En el nucléo- lo se han detectado enzimas, principalmente las nece- sarias para la síntesis y procesamiento del rRNA. SÍNTESIS DE LOS RIBOSOMAS Desde un primer momento se relacionó el nucléolo con la síntesis proteica, puesto que las células que fabrican muchas proteínas (embrionarias, secretoras, tumorales, etc.) poseen varios nucléolos prominentes. Una obser- vación importante confirmó la relación del nucléolo con la síntesis de ribosomas. En embriones del sapo africa- no Xenopus laevis, Brown y Gurdon (1964) comproba- ron que, debido a un defecto genético, algunos de ellos (25% de la descendencia de una pareja) carecían de nu- cléolo y morían en el estadio de la gastrulación. Como en todos los embriones, durante la segmentación los únicos ribosomas presentes proceden de la madre (del ovocito). En la gastrulación, los embriones deben iniciar la síntesis de nuevos ribosomas para hacer frente a las necesidades de síntesis proteica, pero las células de es- tos embriones anormales era incapaces de fabricar nue- vos ribosomas al carecer de nucléolo. Esta ausencia de nucléolo obedece a la ausencia del DNA que transcribe el rRNA (organizador nucleolar). Por consiguiente, el nucléolo puede considerarse la expresión morfológica de la transcripción del rRNA. Su presencia y actividad están estrechamente unidas a la necesidad de ribosomas en la célula y, por tanto, a la fa- bricación de proteínas. Durante la mitosis no existe nu- cléolo. TRANSCRIPCIÓN DEL RNA PRERRIBOSÓMICO El RNA ribosómico es sintetizado a partir de un RNA precursor que por maduración y empalme dará lugar a los diversos rRNA. En nucléolos aislados de ovocitos del tritón Triturus, Miller y Beaty, en 1969, observaron con el microscopio electrónico la unidad de transcripción del RNA precur- sor del rRNA (Fig. 3.37). Esta unidad, denominada anti- guamente cistrón, corresponde a un gen de copias múl- tiples, que forma el organizador nucleolar. Posterior- mente, esas unidades de transcripción nucleolares han sido observadas en muchas especies, incluidos los ma- míferos. Cada una consiste en dos segmentos de DNA que, en total, miden 7-8 µm de longitud. Un segmento es mudo (no se transcribe) y mide 3-4 µm; el otro seg- mento se transcribe y mide unos 4.5 µm. En este último la cadena de DNA presenta unos abultamientos, consti- tuidos por la enzima RNA polimerasa I, de cada uno de 1. Parte amorfa (nucleoloplasma). Corresponde a los espacios de escasa densidad, que forman cavida- des intercomunicadas en la parte densa. Contiene gránulos de DNA. 2. Parte densa (nucleolonema). Comprende: — Parte granular. Acumulaciones de ribonucleo- proteínas que forman gránulos de unos 25 nm. — Parte fibrilar. Más densa que la anterior, está constituida por fibrillas de unos 8-10 nm, tam- bién formadas por ribonucleoproteínas. — Centro fibrilar. Es muy evidente en algunos nu- cléolos, donde puede haber varios centros fibri- lares. Su densidad es inferior a la de las partes granular y fibrilar. Consiste en finas fibrillas de 7-9 nm. Contiene DNA y algo de RNA. Se ha considerado que los centros fibrilares son orga- nizadores nucleolares en fase de transcripción. Algunos autores han discrepado de esta inter- pretación, debido a que el centro fibrilar no se observa en muchos tipos celulares, y han atri- buido al centro fibrilar otras funciones, como la de almacén de reservas proteicas para la sínte- sis ribosómica. En muchos nucléolos se observa también una masa fibrilar densa que contiene exclusivamente DNA. Es la heterocromatina asociada al nucléolo, y corresponde a la heterocromatina telomérica de los organizadores nu- cleolares. En los ovocitos y espermatocitos de muchas espe- cies, durante la profase de la primera división meiótica, las partes fibrilar y granular forman estructuras separa- das (segregación nucleolar). Además, los ovocitos de muchas especies suelen mostrar numerosos nucléolos de gran tamaño (hasta 12 µm de diámetro) que apare- cen separados de los cromosomas. COMPOSICIÓN QUÍMICA La presencia de ácidos nucleicos en el nucléolo pudo ser demostrada al comprobarse que este componente nuclear absorbía la luz ultravioleta. El empleo de las pruebas citoquímicas permitió establecer que el nucléo- lo se diferencia de la cromatina en que contiene básica- mente RNA y no DNA, se tiñe con la pironina y no con el verde metilo, y da negativo el test de Feulgen (tinción selectiva para el DNA). La proporción de RNA en el nucléolo es muy variable y depende del tipo celular y del estado funcional. Se cal- cula como valor medio un 10% aunque en algunas célu- las alcanza el 30%. El componente mayoritario corres- ponde a las proteínas. Se trata de fosfoproteínas (ácidas) y otras proteínas muy diversas, algunas de las cuales son básicas. Al estar constituido mayoritariamente por RNA y proteínas ácidas, el nucléolo debería ser siempre basófi- lo, y así ocurre muchas veces. Sin embargo, las proteínas básicas pueden disponerse enmascarando el RNA y las proteínas ácidas y, en este caso, el nucléolo es acidófilo. Debido a este comportamiento tintorial variable, el nuclé- olo resulta ser un componente anfófilo. De la proporción 03 PANIAGUA BIOLOGIA 3 03 29/11/06 12:53 Página 110
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