nucleocelular22

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Núcleo celular
Walter Berón
Objetivos del aprendizaje
• Entender la importancia del núcleo en la fisiología
celular
• Analizar las diferentes estructuras presentes en el
núcleo y sus propiedades
• Entender el mecanismo de transporte núcleo-
citoplasma
• Interpretar la actividad metabólica del nucléolo
• Analizar el proceso de compactación de ADN
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Temas relacionados:
- Estructura de la membrana biológica
- Proteínas de membrana
- Transporte entre compartimientos intracelulares
- Estructura del ADN
- Replicación del ADN 
- Mutaciones. Reparación de ADN
Núcleo
- Metodología del ADN recombinante 
- Transcripción
- Traducción 
- Ciclo celular. División celular
- Transducción de señales
Temario
- Estructura del núcleo celular
- Envoltura nuclear
- Poros nucleares. Complejo de poro
- Transporte núcleo-citoplasma
- Lámina nuclear
- Nucléolo: organizador nucleolar, unidad de 
transcripción nucleolar
- Compactación del ADN
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Microscopia de 
Inmunofluorescencia
núcleo
M.E.T.
Partes del 
Núcleo Interfásico
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Nucleolus
CytoplasmEnvoltura Nuclear
Nucleolus
Cytoplasm
Poro Nuclear – Complejo de Poro (nucleoporinas)
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Poro-Complejo de Poro: nucleoporinas (nups)
Micrografías electrónicas de la Envoltura Nuclear
Microscopia 
electrónica en
una sección fina
Microscopía 
de barrido 
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Transporte Núcleo ↔ Citoplasma
Nucleolus
Cytoplasm
Small molecules
Ions
Passive diffusion
Proteins, snRNPs
Energy - dependent transport
RNAs/RNPs
9 nm
26 nm
≈ 90 nm
Tamaño del Poro: pruebas de difusión
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KRPAATKKAGQAKKKK
LQLPPLERLTL
Secuencias Señales en el transporte núcleo-citoplasma
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Micrografías: transporte de 
partículas de oro coloidal 
recubiertas con un péptido con 
señal de localización nuclear 
Localización del antígeno-T del virus SV40 
C
N
Transporte Núcleo-Citoplasma: nucleoporinas (nups)
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Repeticion
es 
Phe - Gly
Transporte Núcleo-Citoplasma
Carioferinas: importinas y exportinas
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Transporte Núcleo-Citoplasma. Carioferinas importinas y exportinas
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Transporte del mRNA: independiente de Ran
FIGURE 9.13 Electron micrographs (upper panels) and an artist’s rendition (lower panels) show 
deformation of a large RNP particle as it passes through the nuclear pore complex (cytoplasm [top]; 
nucleus [bottom]).
Transporte del RNP (mRNA) en glándula salivar de la 
mosca Chironomus tentans
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Adaptadores de exportación
Receptores de exportación
Adaptadores y factores de unión al mARN
Exportación de diferentes ARN
Nucleolus
Lámina Nuclear
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Estructura de la Lámina Nuclear
Dinámica de la Lámina Nuclear durante el Ciclo Celular
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Nucleolus
CytoplasmNucléolo
Fábrica de Ribosomas
Ribosomas en eucariotas
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Nucléolo
Gen: 18S,5.8S,28S
Cromosomas:13,14,15,21,22
Nucléolo
Región 
organizadora 
del nucléolo
Nucléolo
Región 
productora 
de ribosomas 
Organizador nucleolar: unidad de transcripción nucleolar (UTN) 
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Cromosomas:
13
14
15
21
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Gen:
18S
5.8S
28S
Cromosoma:
1
Gen: 5S
Nucléolo Humano
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UTN
Organizador nucleolar: unidad de transcripción nucleolar (UTN)
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Síntesis de Ribosomas
(ribonucleoproteínas)
UTN
Organizador nucleolar: varias UTN
UTN
UTN
UTN
UTN
UTNUTN
UTN
UTN
UTN
UTN
UTN
UTN
UTNUTN
UTN
UTN
UTN
UTN
UTN
UTN
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Organizador nucleolar: varias UTN
: UTN
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ARN Polimerasa
pre-ARNr
DNA: UTN
Transcripción de una UTN: ARN Polimerasa
: RNA Polimerasa
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Nucleolus
Cytoplasm
Condensación del DNA: cromatina - cromosomas
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Nucleosoma
11 nm
- DNA
- Histonas
H2A (2)
H2B (2)
H3 (2)
H4 (2)
H1 (1)
Octámero
(147 pb DNA)
DNA conector
(15-55 pb DNA)
+ +
+ +
+ +
Estructura de las proteínas Histonas
Nonpolar
Nonpolar
Nonpolar
Nonpolar
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Modificaciones covalentes 
de las histonas: código
Estructura de la fibra cromatínica de 30 nm 
Modelo Solenoide Modelo Zigzag
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Irregularidades en la fibra de 30 nm
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Modelo de compactación de DNA en nucleosomas por H1
Modelo de interacción de las histonas en la fibra de 30 nm 
Fibras de cromatina de 10 y 30 nm 
Electromicrografías de cromatina aislada de núcleo
- baja concentración salina
- sin Mg2+
- 150 mM KCl 
- 4 mM Mg2+
50 nm
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Mecanismo cíclico para la disrupción y reformación 
de nucleosomas: complejos de remodelación 
Ensamble de Histonas durante la Replicación del DNA
(1) For each parental nucleosome disrupted by replication-fork passage (indicated by the gray arrow), an H3–H4 tetramer or two H3–H4 
dimers are made available. (2) The histones are in turn recycled on newly synthesized DNA either directly as a tetramer or as two 
dimers. (3) New histones are deposited on nascent DNA to ensure a full complement of nucleosomes on the nascent DNA. Recycling of 
parental histones and de novo deposition are thought to occur randomly on both the leading and the lagging strands. Here, for clarity, de 
novo deposition is depicted on the bottom strand. PTM, post-translational modification. Adapted with permission from ref. 24, Elsevier
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Modificación de la cromatina en el proceso de transcripción
Modelo para la estructura 
de cromosomas interfásico
Alteración local de la estructura de la 
cromatina inducida por proteínas 
activadoras de genes
Condensina y cohesina: modelo formación de 
cromosoma mitótico
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Cromosoma metafásico
Histonas
“cada molécula de DNA ha sido 
empaquetada en un cromosoma 
mitótico que es 10000 veces más 
corto que su longitud extendida”
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RESUMEN sobre Núcleo Interfásico
- Diferentes estructura del núcleo 
- Envoltura nuclear: rol de la lámina nuclear en la integridad 
del núcleo a largo del ciclo celular 
- Transporte núcleo-citoplasma: Mecanismo, poros y complejo 
de poro
- Nucléolo: definición de organizador nucleolar y unidad de 
transcripción nucleolar, síntesis de ribosomas 
- Grados de compactación del ADN: rol de las histonas 
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