El núcleo celular es esencial en células eucariotas, albergando el genoma y regulando su expresión. La envoltura nuclear, compuesta por dos membranas y perforada por poros, permite el intercambio selectivo de moléculas. La lámina nuclear brinda soporte estructural, mientras que la matriz nuclear organiza el espacio nuclear. El nucleolo se encarga de la biogénesis de ribosomas. La cromatina, organizada en nucleosomas, está sujeta a modificaciones epigenéticas que afectan la transcripción y la expresión génica.
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El núcleo puede encontrarse en la parte apical, central o basal de la célula
El núcleo puede tener diferentes formas, no necesariamente esférica
Las células pueden ser anucleadas, mononucleadas o polinucleadas dependiendo de la presencia de uno o varios núcleos
Durante la interfase, el núcleo presenta cromatina en diferentes estados de condensación y una envoltura nuclear intacta
Durante la mitosis, la cromatina se condensa al máximo y la envoltura nuclear se desintegra para permitir la segregación de los cromosomas
La envoltura nuclear está formada por dos membranas lipídicas conectadas al retículo endoplasmático y perforadas por complejos de poro nuclear
La lámina nuclear es una red de filamentos intermedios que proporciona soporte estructural al núcleo y sirve de plataforma para el anclaje de proteínas con dominios SUN y KASH
La matriz nuclear, compuesta por el nucleoesqueleto y el nucleoplasma, es fundamental para la organización espacial del núcleo y para anclar fibras de cromatina y guiar los transcritos de RNA
El nucleolo es una estructura subnuclear dedicada a la biogénesis de ribosomas y se compone de tres regiones principales: el centro fibrilar, los componentes densos fibrilares y el componente granular
El intercambio de moléculas entre el núcleo y el citoplasma es un proceso regulado que requiere señales de localización nuclear y receptores de transporte específicos
Las proteínas son importadas al núcleo por complejos importadores como la importina, y exportadas por exportinas, con la ayuda de la GTPasa Ran
Los mRNA son exportados del núcleo en forma de complejos ribonucleoproteicos, que incluyen proteínas de unión al mRNA y se reconfiguran durante su paso a través de los NPCs
El genoma eucariota está compuesto por secuencias de DNA repetidas y únicas, que incluyen genes, secuencias no codificantes y pseudogenes
La cromatina se organiza en nucleosomas, que consisten en DNA enrollado alrededor de octámeros de histonas, y está sujeta a modificaciones epigenéticas que influyen en la accesibilidad y transcripción de genes
Los territorios cromosómicos son regiones del núcleo donde la cromatina se reorganiza para facilitar o restringir la transcripción
La replicación del DNA se lleva a cabo durante la fase S del ciclo celular y se caracteriza por la síntesis de una hebra líder continua y una hebra rezagada discontinua
La reparación del DNA se efectúa mediante diversos mecanismos que incluyen la excisión de bases erróneas y su reemplazo por las correctas
La recombinación del DNA es un proceso esencial durante la meiosis que facilita el intercambio genético entre cromosomas homólogos mediante el entrecruzamiento
La transcripción del DNA a RNA en eucariotas se realiza en el núcleo e implica la formación de pre-mRNA, que posteriormente es procesado mediante splicing y adición de una caperuza 5' y una cola poliA 3'
La transcripción requiere la participación de factores de transcripción generales y específicos, así como alteraciones en la estructura de la cromatina para permitir el acceso de la maquinaria transcripcional
La regulación de la expresión génica es un proceso multifacético que involucra la interacción de factores de transcripción con el estado epigenético del gen y la presencia de proteínas nucleares que modulan la actividad transcripcional
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Ubicación del núcleo celular
Varía según tipo y función celular: apical, central, basal; no siempre esférico.
01
Núcleo interfásico
Cromatina en condensación variable, envoltura nuclear intacta.
02
Núcleo mitótico
Cromatina altamente condensada, desintegración de la envoltura nuclear para segregación cromosómica.
