Estructura Núcleo Celular Durante la Interfase Flashcards
Condensación de Cromatina (20 cards)
Interfase
La interfase es la fase previa a la mitosis, donde la célula se prepara para dividirse. Lo que hace que la célula crezca y duplique su material genético y organelos.
* Es la parte más larga del ciclo celular
* Las células que se dividen activamente, pasan 90% de su tiempo en interfase
* Las células que no se dividen, pasan su tiempo en G0 donde viven y cumple su función sin ninguna preparación para división.
Fases de la Interfase
La interfase consiste en tres fases:
* Fase G1: La célula crece y lleva sus funciones.
* Fase S: Ocurre la síntesis de ADN y se duplica el material genético.
* Fase G2: La célula sigue creciendo y se prepara para la división celular.
Luego de completar la interfase, la célula está lista para entrar a la mitosis, donde se reparte el material genético a las células hijas.
Núcleo
El núcleo es el centro de control de la célula/Encargado de las funciones celulares. (10% volumen total de la célula)
* Contiene el material genético (ADN)
* Esta presente en dos estados dependientes de la fase del ciclo celular: Interfásico y Divisón
* Núcleo Interfásico: Cuando no está en fase de división.
Núcleo Interfásico
Periódo donde el material genético está separado del citoplasma por la membrana nuclear (intacta) y el nucléolo es visible al microscopio óptico.
En la interfase , el ADN no está empaquetado como cromosomas, sino más suelto (menos condensado) en forma de cromatina, lo que permite que las máquinas celulares (ARN polimerasa) accedan a los genes para leerlos y hacer proteínas.
Cuando llega la mitosis (la división celular), el ADN se empaqueta fuertemente en cromosomas. Esto evita que se dañe o se pierda información genética mientras la célula se divide.
La membrana nuclear, es una estructura de doble unidad de membrana lipídica con poros, que delimita el núcleo característico de las células eucariotas.
Forma Núcleo
El núcleo de la célula normalmente tiene forma esférica, pero hay excepciones:
- En las células musculares, es alargado (fusiforme).
- En las células mucosas glandulares, tiene forma de disco.
- En los glóbulos blancos (leucocitos), el núcleo puede tener formas variadas (polimorfos).
- En las células vegetales, también suele ser discoidal.
La mayoría de las células tienen un solo núcleo, pero también hay excepciones:
- Algunas células tienen dos o más núcleos, como las fibras musculares estriadas, que pueden tener muchos núcleos.
Cromatina
El ADN se asocia con proteínas especiales que lo ayudan a organizarse y compactarse dentro del núcleo.
- En células eucariotas, las principales proteínas que lo acompañan son las histonas, que tienen carga positiva. Como el ADN tiene carga negativa, se enrolla alrededor de las histonas como si fueran bobinas, formando estructuras compactas.
Estas histonas no solo organizan el ADN, sino que también influyen en qué genes se activan o no.
- Todo este conjunto de ADN + histonas + otras proteínas se llama cromatina.
Histonas
- Son proteínas básicas, de bajo peso molecular, y conservadas.
- ## Junto con el ADN forman la cromatina, en base a unidades conocidas como nucleosomas.Las histonas “core” (centrales) son cuatro tipos: H2A, H2B, H3 y H4. Estas se agrupan en un paquete de 8 proteínas llamado octámero.
La estructura se forma así:
- Primero se une un tetrámero con 2 H3 y 2 H4.
- Luego se agregan dos dímeros formados por H2A y H2B.
- Alrededor de este octámero, el ADN se enrolla como un hilo sobre un carrete.
Hay una histona externa, la H1, llamada histonas linker, que interacciona con el ADN internucleosomal, actuando entre los nucleosomas.
Membrana Nuclear
- Barrera que regula el intercambio entre el Núcleo y Citoplasma
- Protege y aísla el material genético
- Se forma a partir del sistema de endomembranas (RER) tras la mitosis manteniendo continuidad.
- Membrana doble (nuclear externa e interna) separadas por espacio perinuclear interrumpida por poros.
Complejo del Poro Nuclear
- 8 proteínas columnares que se disponen como radios, formando un anillo interno y externo.
- Un canal central, donde se encuentra el transportador central y proteínas de anclaje.
- Fibrillas proteicas que se extienden desde los anillos.
- A lo largo de las fibrillas hay nucleoporinas, proteínas clave en el transporte.
- El transporte se realiza mediante:
- **Importinas (entran al núcleo).
- Exportinas (salen del núcleo).**
Función Complejo Poro Nuclear
- Permite el paso selectivo de sustancias entre núcleo y citoplasma.
- Las proteínas entran al núcleo por un mecanismo que autoriza el pasaje solo de las adecuadas.
- Las proteinas destinadas al núcleo contienen un péptido señal (secuencia específica de unos cuantos amino ácidos que especifica que es una proteína destinada al núcleo).
Proteína Ran
- Facilita la translocación de proteínas al interior y exterior del núcleo
- El transporte es realizado por gradiente: Ran-GDP en el citoplasma y Ran-GTP en el núcleo.
- Citoplasma: Ran-GTP interactua con Ran-GAP dando lugar la Ran-GDP, que luego se transporta de regreso al núcleo con ayuda de NTF2.
- En el núcleo la proteína Ran-GEF estimula el intercambio del GDP por GTP y junto a la importina Beta se transporta de nuevo al citoplasma.
Tipos de Cromatina
- Dos formas de Cromatina:
1. Eucromatina
2. Heterocromatina (90%): Representa estados de hipercondensación, genes no se transcriben. Asociado con metilación.
Heterocromatina
Heterocromatina Constitutiva:
* Constituyen zonas vitales del cromosoma (telómeros, centrómeros, organizador nucleolar).
* Contiene secuencias repetidas que podrían actuar como señales de iniciación de replicación o transcripción.
Heterocromatina Facultativa
* Se ve en ciertos tipos celulares o momentos del desarrollo.
* Responden a regiones que pueden ser inactivadas o activadas permanentemente (cromosomas sexuales XX cuerpo de Barr).
Eucromatina (10%)
- Menos condensada, accesible a maquinaria de transcripción.
- Regiones activas transcripcionales, asociado con acetilación.
Reguladores Epigenéticos
La regulación epigenética se puede dar por cambios en la conformación de la cromatina según la interacción de esta en las histonas. (Complejo PRC2 y Complejo SWI/SNF)
Importante:
- Tienen control en la expresión génica, modificando el estado local de la cromatina.
- El estado en el que se encuentre la cromatina determina el momento, el lugar y la forma en que un gen puede ser expresado o no
Reguladores Epigenéticos
* Histona-acetiltransferasas
* Metiltransferasas
* Enzimas Remodeladoras de cromatina
Analogía de Reguladores Epigenéticos
Si la cromatina esta en alto grado de condensación, los elementos de transcripción no pueden acceder a la región del ADN y, por lo tanto, el gen no se transcribe; es decir el gen es silenciado.
Si la cromatina no esta condensada, los activadores de transcripción se pueden unir a las regiones promotoras para que ocurra la transcripción se pueden unir a las regiones promotoras para que ocurra la transcripción del gen.
Condensación de Cromatina
La cromatina esta descondensada, se ven como cadenas largas y delgadas que parecen garabatos bajo el microscopio.
- La maquinaria celular (proteínas que leen y copian el ADN) acceden de forma relativamente fácil al ADN, lo que permite que la célula crezca y funcione.
- La condensación se lleva a cabo cuando la célula está a punto de dividirse (Comenzando en profase de mitosis)
- Forma los cromosomas, que son observados en núcleos mitóticos
- En mitosis, el ADN esta en cromosomas bien compactos y enrollados.
Cromosomas
En la formación de células sexuales (meiosis) el número de cromosomas baja a N. La fertilización del óvulo por el espermatozoide restaura el número de cromosomas a 2N, de los cuales N proceden del padre y N de la madre.
* Células somáticas: Todas las células del cuerpo EXCEPTO espermatozoide y del óvulo.
- Células diploides 2N que contienen 23 pares de cromosomas. 2N=46. contienen 46 cromosomas en total.
* Células sexuales: Gametos, células haploides o monoploides N=23 contienen 23 cromosomas individuales.
- En la fecundación formarán el cigoto o huevo fecundado con 2N (N del padre+ N de la madre= 2N célula diploide)
Cromosomas X e Y
Los cromosomas X e Y condicionan el sexo. El cromosoma X está presente en dos copias en las hembras, mientras que los varones tienen un cromosoma X y un cromosoma Y.
En la metafase, los cromosomas se observan mejor en el microscopio, a partir de las fotografías obtenidas en la fase, se crea el cariotipo, agrupando los cromosomas por parejas.
Human Karyotype
Un cariotipo es como una foto del conjunto completo de los cromosomas que tiene una persona. Los cromosomas son estructuras dentro de las células que contienen nuestro ADN, es decir, la información genética.
En el laboratorio, los científicos pueden tomar los cromosomas de una célula, ponerlos en orden y hacerles una imagen. Esa imagen también se llama cariotipo.
Estudiar el cariotipo sirve para ver si una persona tiene algún problema con el número o la forma de sus cromosomas. Esto es muy útil en medicina, por ejemplo, para detectar desde antes del nacimiento si un bebé tendrá algún trastorno genético como el Síndrome de Patau (cuando hay un cromosoma 13 extra) o el Síndrome de Turner (cuando falta un cromosoma X en una niña).
