Estructura y Función del Núcleo Celular

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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Ubicación del núcleo celular

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Varía según tipo y función celular: apical, central, basal; no siempre esférico.

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Núcleo interfásico

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Cromatina en condensación variable, envoltura nuclear intacta.

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Núcleo mitótico

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Cromatina altamente condensada, desintegración de la envoltura nuclear para segregación cromosómica.

4

La ______ ______ está formada por dos capas lipídicas, una interna y otra externa.

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envoltura nuclear

5

Las membranas de la envoltura nuclear están unidas al ______ ______ y tienen ______ de poro nuclear.

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retículo endoplasmático complejos

6

Los complejos de poro nuclear están compuestos por proteínas llamadas ______, que permiten el transporte selectivo entre el núcleo y el ______.

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nucleoporinas citoplasma

7

La ______ nuclear proporciona soporte estructural al núcleo y es una red de ______ intermedios.

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lámina filamentos

8

Las proteínas con dominios ______ y ______ se anclan en la lámina nuclear y se conectan con el citoesqueleto.

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SUN KASH

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Matriz nuclear: componentes

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Incluye nucleoesqueleto y nucleoplasma, esencial para organización del núcleo.

10

Función de las SARs y MARs

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Secuencias de DNA que anclan cromatina y guían transcritos de RNA.

11

Estructura del nucleolo

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Compuesto por centro fibrilar, componentes densos fibrilares y componente granular.

12

El intercambio de ______ entre el ______ y el ______ es un proceso que se encuentra regulado.

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moléculas núcleo citoplasma

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La ______ Ran es esencial para determinar la dirección del ______ entre el núcleo y el citoplasma.

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GTPasa transporte

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Los mRNA se transportan fuera del núcleo en forma de complejos ______ que incluyen proteínas como ______ y ______.

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ribonucleoproteicos NXF1 NXT1

15

Durante su paso por los ______, los complejos que transportan mRNA se ______ nuevamente.

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NPCs reconfiguran

16

Componentes del genoma eucariota

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Incluye secuencias de DNA repetidas y únicas, genes codificantes, secuencias no codificantes y pseudogenes.

17

Estructura de nucleosoma

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Consiste en DNA enrollado alrededor de octámeros de histonas, formando la unidad fundamental de la cromatina.

18

Modificaciones epigenéticas y su efecto

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Incluyen metilación del DNA y acetilación de histonas, alterando la accesibilidad del DNA y la transcripción de genes.

19

La duplicación del material genético ocurre en la ______ del ciclo de división celular y resulta en una cadena ______ y otra ______.

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fase S líder continua rezagada discontinua

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La ______ del DNA se realiza a través de métodos que remueven ______ incorrectas y las sustituyen por las adecuadas, finalizando con una ______.

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reparación bases erróneas ligación

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Durante la ______, la ______ del DNA es crucial para permitir el intercambio de material genético entre ______ por medio de la recombinación.

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meiosis recombinación cromosomas homólogos

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Formación de pre-mRNA

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Proceso inicial de transcripción en eucariotas donde se sintetiza un precursor del mRNA que incluye exones e intrones.

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Procesamiento de pre-mRNA

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Incluye splicing (eliminación de intrones), adición de caperuza 5' y cola poliA 3' para madurar el mRNA.

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Factores de transcripción y cromatina

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Proteínas necesarias para iniciar la transcripción y modificaciones de la cromatina que permiten el acceso a la maquinaria transcripcional.

Preguntas y respuestas

Aquí tienes una lista de las preguntas más frecuentes sobre este tema

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La Matriz Nuclear y el Nucleolo

La matriz nuclear, que incluye tanto el nucleoesqueleto como el nucleoplasma, es fundamental para la organización espacial del núcleo y para anclar fibras de cromatina y guiar los transcritos de RNA. Contiene secuencias de DNA conocidas como regiones de asociación a la matriz (SARs y MARs). 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, cada uno con roles específicos en la síntesis y ensamblaje del rRNA y las subunidades ribosómicas.

Transporte entre el Núcleo y el Citoplasma

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. La GTPasa Ran juega un papel crucial en la dirección del transporte. Los mRNA son exportados del núcleo en forma de complejos ribonucleoproteicos (mRNP), que incluyen proteínas de unión al mRNA como NXF1 y NXT1, y se reconfiguran durante su paso a través de los NPCs.

Organización y Regulación del Genoma Eucariota

El genoma eucariota está compuesto por secuencias de DNA tanto repetidas como únicas, que incluyen genes que codifican proteínas, secuencias no codificantes y pseudogenes. La cromatina se organiza en nucleosomas, que consisten en DNA enrollado alrededor de octámeros de histonas. La estructura de la cromatina es dinámica y está sujeta a modificaciones epigenéticas como la metilación del DNA y la acetilación de histonas, 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.

Replicación, Reparación y Recombinación del DNA

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, seguido de la ligación. La recombinación del DNA es un proceso esencial durante la meiosis que facilita el intercambio genético entre cromosomas homólogos mediante el entrecruzamiento.

Transcripción y Regulación de la Expresión Génica

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, 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.