Núcleo interfásico

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A arquitetura do núcleo: 
uma organela com diferentes domínios funcionais
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 “A evolução transformou células procariotas em organismos eucariotos 
e multicelulares. É grande a importância das organelas neste processo”
“O núcleo contém muitos domínios, ou organelas subnucleares,
com funções especializadas”
“ O núcleo contém subestruturas distintas, que se caracterizam pela 
ausência de membranas, mas que devem ser consideradas 
compartimentos, já que possuem:
- proteinas residentes definidas
- atividades biológicas específicas
- morfologia característica”
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Dundr & Misteli, 2001 
Domínios nucleares
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0,6 μm
Thiry, 1995
O núcleo e seus diferentes compartimentos
Nu
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O nucléolo é uma fábrica de ribosomos
Alberts et al. 2002
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O processamento do RNA r: participação das snoRNPs
Alberts et al. 2002
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O nucléolo em células eucariotas superiores
Centro fibrilar (FC) – transcrição do
DNA r
Centro denso fibrilar (DFC) – recebe 
os novos transcritos de RNA r que são
processados 
Centro granular (G) – associação do
RNA r com proteinas – ribossomos
em estágios diversos de maturação
Interstícios nucleolares (I)
Cromatina condensada (C)
0,2μm
Thiry, 1993
C
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A organização do nucléolo
Bártová et al. 2010
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Maturação e exportação das subunidades ribosomais
 Os pré-ribossomos mudam sua composição durante a maturação
 A maturação das subunidades ribosomais procede de modo independente
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Os cromosomos que contêm DNA-r: 13, 14, 15, 21 e 22
Alberts et al. 2002
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Bártová et al. 2010
Cromossomos acrocêntricos: com centrômero deslocado para uma das extremidades
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Thiry & Lafontaine 2005 – Trends Cell Biol.
O nucléolo em eucariotos primitivos
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Outras funções relacionadas ao Nucléolo
 - Maturação do pré-RNA t: a RNase P inicia o processamento do RNA t, 
que tem sua maturação finalizada no citoplasma
 - Modificação de spliceosomos por snoRNAs
 - Formação do SRP  síntese e importação de proteínas pelo RE
 - Deaminação de adenosina do RNA m  inosina, que é reconhecida 
 como guanosina pelo RNA t  mudanças na seq. primária das ptns 
- Modulação da atividade da p53 – um fator de supressão tumoral - pela 
Nucleoestemina (ptn GTP ligada)
Sequestro da telomerase pela nucleolina: a perda de atividade está associada
 ao envelhecimento e o excesso de atividade, com transformações malignas
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Handwerger & Gall, 2006
A telomerase é sequestrada no nucléolo de células normais, mas isto não 
acontece em células tumorais!!
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Handwerger & Gall, 2006 – Trends in Cell Biol.
Corpúsculos de Cajal e Speckles: organização e
armazenamento de spliceosomos
1 μm
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Splicing: um gene muitas proteínas
Gil Ast, 2005 
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Splicing: eliminação de introns e união de exons
 para formar o RNA m maduro 
Gil Ast, 2005 
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Corpúsculo de Cajal  Coiled Bodies  Corpúsculo de Cajal 
Estrutura descrita como “corpo nucleolar acessório” por 
Santiago Ramon y Cajal
 Renomeados como “coiled bodies” ou estruturas espiraladas, 
por possuirem aspecto fibrilar espiralado
Em homenagem ao seu descobridor, 
volta a ser chamado de Corpúsculo de Cajal
 
 
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 Funções relacionadas ao Corpúsculo de Cajal (CB) 
- Contém genes que transcrevem snRNA
- Modificações pós-transcripcionais no snRNA:
 conversão de uridina em pseudouridina
 metilação de riboses
 
 Maturação e organização dos snRNPs
 Organização dos Spliceosomos: complexo U4/U6-U5 tri snRNP
Dundr & 
Misteli, 2001 
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ricas em snRNPs
estoca os spliceosomos que são formados no CB
a fosforilação promove redistribuição das ptns dos speckles
 controle do splicing de RNA-m 
Speckles 
Handwerger & Gall, 2006
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Handwerger & Gall, 2006 
Os compartimentos nucleares e a permeabilidade a moléculas
Uso de dextran fluorescente com diferentes tamanhos
Áreas escuras = exclusão de dextran
confocal
DIC
Nu
CB
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O processo de compactação do DNA por histonas
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A compactação do DNA por histonas
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O nucleossomo: 146pb + 2x(H2A,H2B,H3,H4)
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Histona H1: associação entre nucleossomos
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Regulação epigenética da transcrição de DNA-r
Processos epigenéticos: mudanças no genoma que não dependem de mudanças na seq. DNA
Acetilações, metilações (em lisinas e argininas), ubiquitinações em histonas e no próprio DNA
 Alterações na expressão do DNA
Bártová et al. 2010
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Transporte nuclear
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O envoltório nuclear
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O Complexo do poro nuclear
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A ultraestrutura do complexo
do poro
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Nature, 2007
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A arquitetura do complexo do poro
As nucleoporinas contêm seq. de aminoácidos repetidas Phe-Gly (FG)
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Fatores que influenciam o transporte nuclear:
O tamanho das moléculas X velocidade de importação
até 39nm
Até 60.000 daltons
Até 200.000 daltons
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Sequencia sinal de endereçamento nuclear
Importação: NLS – nuclear localization signal
Exportação: NES – nuclear exportation signal  Sequência mantida
Não há desdobramento da proteina durante a importação
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Importação via complexo do poro
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Receptores de Importação Nuclear
 Os receptores de importação nuclear reconhecem a sequência sinal (NLS) e 
componentes do complexo do poro
Há diferentes receptores para diferentes sequências
 Proteínas adaptadoras podem mediar o reconhecimento da proteína pelo 
receptor de importação
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Transporte nuclear: participação das Proteínas Ran, 
importinas e exportinas 
Kuersten et al. 2001
Núcleo
Citoplasma
Importação
Exportação
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Outros fatores envolvidos no transporte nuclear
Kuersten et al. 2001
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