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Núcleo, Nucleolo y Cromatina
María Carolina Páez Leal, MD MSc(Can)Universidad Autónoma de Bucaramanga
Universidad de Antioquia
Agenda Módulo
1. Generalidades2. Núcleo: reservorio de la identidad genética3. Bases químicas y físicas del material genético4. Replicación del material genético5. Transcripción del DNA6. Traducción del RNA7. Ciclo y reproducción celular
El genoma es...
El conjunto completo de genes de un organismo, donde se guarda toda la información genetica.
ADN Nuclear y Mitocondrial
Cuales son las principales diferencias??
El cuerpo humano contiene 50 billones de células
Cada célula posee un núcleo.
Cada núcleo posee una molécula de ADN.
El ADN nuclear está organizado en 23 pares cromosómicos.
Cada par cromosómico está constituído por una copia de ADN materna y otra paterna.
Los genes son secuencias de ADN
Estas secuencias, de longitud variable, contienen las instrucciones para fabricar proteínas, los ladrillos de la vida.
Secuencias de A, C, G y T Definición: región (física)
del ADN y unidad funcional del genoma.
Genes
ENHANCERS
5`UTR
REGION
PROMOTORA
EXONES
INTRONES 3`UTR
Los genes son secuencias de ADN
Grupos de tres bases = un aminoácido.
Una secuencia de aminoácidos es una proteína.
Si la secuencia está mal escrita, La proteína no se fabrica O se fabrica defectuosa.
ATG CTA AAA AGT TTT ATA AAAATG CTA AAA AGT TTT ATA AAA
Gen
mARN
Proteínas
Transcripción
Traducción
Núcleo
Compartimiento limitado por una bicapa lipídica (envoltura nuclear) donde se encuentra el DNA
Exclusivo de Células Eucariotas
Tamaño, Número, Actividad celular
Implicaciones Biológicas
Indispensable para la viabilidad celular: Codifica para la síntesis proteínas Coordina la diferenciación celular
A B
XA/B A(B)
Conserva su potencialidad
Reservorio material genético Protagonista de la Div Celular (Interfase:M&M)
Enterocito Óvulo
X Embrión normal
Núcleo Interfásico
Componentes:1. Membrana Nuclear2. Nucleoplasma3. Nucleolo4. Cromatina
Componentes del núcleo
1. Membrana Nuclear
Doble Membrana (MNE-MNI).
Cisterna Perinuclear (25-40 nm).
Lámina Nuclear. Define Compone>Superfamilia de
filamentos intermedios (Lámina A, B, C).
Función biológica: Organización e Interacción División (Inicio-Resolución)
Poros Nucleares – Importancia Biológica
Diafragma de apertura controlada (flexible –dinámico).
Regulación de la expresión génica (ADN-ARN Pol).
Direccionamiento de Proteínas: Co-existencia de señales de
localización nuclear: Péptido señal (Ej: 4-5 aa). Nucleoproteínas citosólicas,
interacción y traslocación.
Regula la entrada y salida de moléculas.
Difusión pasiva (Diametro efectivo)
Transporte activo (DNA y RNA Pol)
2. Nucleoplasma
Fase acuosa. Proteínas reguladoras
del metabolismo de los Ácidos Nucleícos.
Otros: cofactores, productos intermedios, iones, etc.
Función: Plegamiento de la cromatina – Replicación y transcripción del DNA:
3. Nucleolo Define: Forma (esf-polie), tamaño
de 1-3μm, Número (Ejp), División. Organización:
Nucleoloplasma (espacios) Nucleololema (denso)
Componente granular Componente fibrilar denso Centro fibrilar Proteinas (70-90%), RNA(10-
30%), DNA (1-3%)
Función: Síntesis y metabolismo del RNA. Ensamblaje de ribosomas.
4. Cromatina (Núcleo Interfase)
Constitución: DNA + Proteínas (Histonas – No H).
Identificación: Acd Nucleícos> Ácido >Basófilos (H) Citoplasma> Básico >Acidófilo (E).
Clases de Cromatina - Interfase
Eucromatina – 10% DNA e histonas Dispersa Activo transcripcionalmente.
Heterocromatina – 90% DNA, histonas y otras proteínas Condensada Inactivo transcripcionalmente. Localiza – LN* Clases: H. Facultativa H. Constitutiva
*
**
Cromosomas Mosaico de
heterocromatina Telomeros centrómeros
Mosaico de eucromatina
Regiones codificante compuestas por genes
Clases de Cromatina – Divsión
¿Como se conforma la Cromatina?
Genoma Constitución
1. ADN2. Proteínas Histonas
Niveles de organización
1. ADN, ácido Desoxiribonucleíco
Hélice de doble cadena Información genética de la
especie (continuidad). Secuencia de unidades
estructurales definidas como...(funcional)
Nucleótidos (nucleósidos):
Azucar pentosa (Desoxiribosa – Ribosa)
Grupo Fosfato (1-3) Base Nitrogenada
Purinas (Adenina-Guanina) Pirimidinas (Citosina-
Timina)
ADN, son 6x1018 pb = 2x109m
¿Como se puede guardar todo el ADN en el núcleo de 5-
10m?
Condensación
Pequeñas proteinas básicas (11-24 KDa) con aa cargados + (R,K)
Eucariotas Clasificadas en
Histonas Nucleosómicas - Centrales 102 – 135 aa H2a (2)H2b (2)H3 (2)H4 (2)
2. Proteínas Histonas
H de unión (H1) de 220 aa (No conservadas)
No hacen parte los nucleosomas, importancia biológica (rica en Lisina+).
P
Nucleosoma - Conformación1. Unidad Estructural de la Cromatina2. Formación: Tetrámero > Octámero > Ensamblaje ADN3. Unión DNA - Histonas
**
* DNA – H1H2A
H2B
H3
H4
H1
ADN ADN ADN
ADN
ADN ADN
ADN ADNADN
ADN
Nucleosoma - Estructura
10 nm
10 nm
ADN 146 pb (1.8 vueltas)
R+,K+
A-,T-
14: + H, BN+H P
Enlaces H
5. Niveles de Organización1er Nivel de organización
Nucleosoma: Octámero H + 146 pb Nucleofilamento: une
nucleosómas x medio de DNA (54 pb), longitud 14 nm (H1)
Cuentas de una cuerda – collar de perlas. 200 pb
10 nm
10 nm
Nucleótido – 0.34nm - Nucleótido
Base – 0.34nm - Base
200 x 0.34= 68 (68/10=6.86v)
2do Nivel de organización
Enrollamiento de la fibra sobre sí misma.
Selenoide
6 x200 = 1200pb
1200/30 = 40v
3er Nivel de organización
Los selenoides se unen a prot “andamio” (No-H)
Secuencias ricas A-T (SAR, scaffold atachment region) Loops o enrollamientos Generan scaffolds o andamios (300nm =
2000v)
ADN
Nucleosoma - Nucleofilamento
Selenoide
Secuencias de DNA (ricas en A-T)SAR - Proteínas No-H
Condensación continua
Cromosoma
6v
40v
2000v
10000v
5. Niveles de Organización
Los Cromosomas: cromatina del núcleo en división
Estructuras lineales de DNA condensado.
Cromosoma como estructura funcional de replicación MITOSIS & MEIOSIS
Profase Metafase Anafase Telofase
Los Cromosomas: cromatina del núcleo en división
Denominado por Waldeyer – 1888
Eucariotas = lineales, diploides (2n=C Homólogos), núcleo.
Excepciones Haploides (gametos) Poliploides 128n
(megacariocito) Número es variable en
especies. Perro (78), Humano (46),
Ratón (42), Cebolla (16), Áscaris (2)
Variable complejidad (den génica).
Cromosomas: Estructura
Centrómero = Constricción Primaria (única).
Cinetocoro= conección Huso, división (NO-ADN, Com Prot-).
Heterocromatina centromérica.
Brazos largos (q) cortos (p).
Telómero Cromátidas
Cromosomas: Clasificación
GRUPOS Metacentricos: 1,3,16,20,19 Acrocentricos: 13,14,15,21,22,Y Submetacentricos:
2,4,5,6,7,8,9,10,11,12,X,17,18
Humano: 46XX, 46XY (23p)Cada par compuesto Xp XmCromosomas Homólogos - Autosomas: 22Cromosomas No Homólogos - Sexuales: XY
GRUPOSTamaño – Clas centrómero
A 1,2,3 (M2,SM1) B 4,5 (SMG) C 6,7,8,9,10,11,12,X (SMM) D 13,14,15 (AG) E 16,17,18 (SMP) F 19,20 (MP) G 21,22,Y (AP)
Cromosomas: Clasificación
1. Núcleo: reservorio de la identidad genética2. Bases químicas y físicas del material genético3. Replicación del material genético4. Transcripción del DNA5. Traducción del RNA6. Ciclo y reproducción celular
Continuidad
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