Núcleo Interfásico

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- interfásico → entre as divisões celulares 
- importância do núcleo: (i) separação do processo de transcrição (que acontece no núcleo e                           
tradução (que acontece no citoplasma); (ii) organização espacial do material genético; (iii)                       
determinação da forma (formato do núcleo acompanha o formato da célula) e proteção mecânica                           
nuclear → envoltório nuclear 
- posição nuclear: interação com o citoesqueleto  
- tamanho do núcleo: depende do metabolismo da célula e quantidade de DNA  
 
 
 
- funções: ​separa o núcleo do citoplasma → formação de uma                   
barreira seletiva 
- realiza a manutenção do núcleo como compartimento             
distinto 
- permite controle do acesso ao material genético 
- visível somente em microscopia eletrônica → na microscopia               
ótica, apenas a heterocromatina mais periférica ao núcleo (mais                 
próxima do envoltório) consegue ser visualizada, pois ela reage                 
mais com os corantes e fica mais destacada 
- formado por duas unidades de membrana, que se organizam de                   
forma concêntrica, de característica lipoproteica (30% lipídios e               
70% de proteínas) 
1. Membrana nuclear interna: ​associam-se com elementos           
da lâmina nuclear (componentes de citoesqueleto) e             
interagem diretamente com a cromatina 
2. Espaço perinuclear: espaço intermembranas preenchido de proteínas solúveis que foram                   
sintetizadas pelos ribossomos aderidos à membrana nuclear externa 
3. Membrana nuclear externa: ​possui ribossomos aderidos e é contínua ao RER 
 
 
- células podem apresentar de 3 a 4 mil complexos de poro nuclear → quanto maior a atividade da                                   
célula, mais complexos de poro que ela apresenta (relação diretamente proporcional) 
- estima-se a passagem de aproximadamente 500 macromoléculas/segundo em cada CP → tanto                       
no sentido citoplasma-núcleo quanto no sentido núcleo-citoplasma 
- formado por associação de proteínas: aproximadamente 30 proteínas diferentes que se repetem 
- função:​ permitir e regular o trânsito de macromoléculas entre núcleo e citoplasma 
- relação atividade e número de complexos de poro: quanto maior a atividade de síntese proteica,                             
maior o número de poros → maior é a síntese de RNA e, consequentemente, sua passagem para o                                   
citoplasma para que a tradução aconteça; da mesma forma,                 
quanto maior a atividade da célula, maior a necessidade de                   
síntese de enzimas as quais são sintetizadas no citosol e                   
precisam ser deslocadas para o núcleo (para participarem em                 
processos de divisão celular, por exemplo) 
- organização da proteínas formadoras do CP: ​dois anéis               
proteicos estabelecem o perímetro do poro 
1. Anel citoplasmático: anel proteico que está em contato               
com o citoplasma, do qual emergem os filamentos               
citoplasmáticos que interagem com macromoléculas         
provenientes do citoplasma e que devem ser             
transportadas para o núcleo 
Núcleo Interfásico 
COMPONENTES DO NÚCLEO INTERFÁSICO 
Envoltório Nuclear 
Complexo de Poro Nuclear (CP) 
2. Anel nuclear: anel proteico que está em contato com o núcleo, do qual emergem os                             
filamentos nucleares que se organizam em uma estrutura chamada “cesta de basquete”.                       
Macromoléculas provenientes do núcleo e que devem ir para o citoplasma interagem com                         
os filamentos. 
3. Canal central: passagem delimitada pelo anel; possui diversos filamentos proteicos que                     
estão relacionados tanto com a estrutura do CP quanto com interação com                       
macromoléculas 
- CP é formado por mais de 100 moléculas proteicas que são denominadas ​nucleoporinas​ (Nups) 
- regulação do trânsito das moléculas pelo CP: 
- moléculas com até 60kDa atravessam o poro por ​difusão → água, íons e pequenas                           
moléculas 
- moléculas com mais de 60kDa atravessam o poro por ​transporte ativo​ → RNA e proteínas 
- devem apresentam sinais de localização nuclear (NLS - molécula que deverá ser                       
direcionada ao núcleo) e sinais de exportação (NES - molécula que deverá ser                         
direcionada ao citoplasma 
- em ambos os sentidos, o transporte é realizado em função de gasto de energia:                           
transporte ativo (hidrólise de GTP ⇒ GDP + Pi) 
- existem receptores de importação que reconhecem o NLS e receptores de exportação                       
que reconhecem o NES: receptores são chamados de importinas e exportinas →                       
interação com as nucleoporina (canal de checagem): sequência de fenilalanina e                     
glicina que auxilia no processo de interação com as proteínas de importação e                         
exportação 
- importina/exportina: um sítio de ligação para a molécula a ser transportada e um sítio                           
de ligação para uma molécula de Ran → capacidade de ligação e cligavem de GTP                             
(Ran-GTP e Ran-GDP) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPORTAÇÃO DE MOLÉCULAS 
1) a proteína a ser importada deve estar marcada com NLS 
2) Importina reconhece a NLS e se liga à molécula 
3) complexo importina-proteína entra no núcleo através da interação com o complexo de poro 
4) uma vez dentro do núcleo da célula, Ran-GTP, presente dentro do núcleo, liga-se ao seu sítio de                                 
ligação na molécula de importina 
5) quando acontece a ligação importina-Ran-GTP, a molécula que está sendo transportada perde                       
sua afinidade à importina e, assim, é liberada dentro do núcleo 
6) a importina, ligada ao Ran-GTP, sai do núcleo e volta ao citossol através do CP 
7) uma vez no citossol, a enzima GAP catalisa o processo de clivagem de Ran-GTP em Ran-GDP +Pi,                                 
permitindo a liberação da importina 
8) importina disponível no citossol para ser utilizada em outro ciclo de importação 
 
EXPORTAÇÃO DE MOLÉCULAS 
1) a proteína a ser exportada deve estar marcada com NES 
2) exportina reconhece a NES e se liga à molécula 
3) complexo molécula-exportina liga-e a uma Ran-GTP e atravessa o CP em direção ao citossol 
4) uma vez no citossol, a enzima GAP catalisa o processo de clivagem de Ran-GTP em Ran-GDP + Pi,                                   
permitindo a liberação da exportina e da proteína que está sendo transportada 
5) exportina livre volta para o núcleo da célula atravessando o CP onde fica disponível para ser                               
utilizada em outro ciclo de exportação 
 
Condições de núcleo e citoplasma para importação e exportação: ​decorrente dos processos, há grande                           
quantidade de Ran-GTP no meio intranuclear e uma quantidade menor de Ran-GTP no citossol 
- no núcleo: ​presença de GEF (fator de troca de guanina) confere a fosforilação de GDP formando                               
GTP novamente, garantindo altas concentrações intranucleares de Ran-GTP 
- as Ran-GDP acumuladas no citossol voltam ao núcleo pelo CP e sofrem ação da GEF 
- no citoplasma: presença de GAP (proteína ativadora de GTPase) realiza a hidrólise de GTP ligada                             
ao RAN para a liberação das proteínas carreadoras (importina/exportina) 
 
 
- está associada à superfície interna do envoltório nuclear 
- formada por filamentos intermediários: laminas A-C e B 
- função:​ manutenção da forma e suporte estrutural nuclear 
- associação de fibras cromatínicas ao envoltório → principalmente heterocromatina 
- participação no controle da expressão gênica, na manutenção do citoesqueleto e na                       
sobrevivênciada célula 
- fosforilada temporariamente durante a divisão celular para que as fibras do fuso tenham acesso                           
ao material genético para promover a separação dos cromossomos → desfosforilação reorganiza                       
o núcleo 
 
LAMINOPATIAS 
 
Distrofia de Emery-Dreyfuss:​ mutação de laminas A/C e emerina 
- atinge células do músculo estriado e cardíaco pois são células abundantes em laminas A/C e                             
pobre em laminas B 
- desestruturação do envoltório nuclear com extravasamento do conteúdo para o citoplasma 
- encurtamento nos músculos da perna e antebraço 
- problemas cardíacos se manifestam entre 20-40 anos 
- disritmia ventricular → pode levar à morte súbita 
- alta concentração plasmática de creatinina → lesões em células musculares 
 
Lipodistrofia familiar do tipo Dunnigan:​ mutação de laminas A/C 
- desaparecimento progressivo do tecido adiposo subcutâneo nos membros, região glútea,                   
abdome e tronco, que se inicia na puberdade 
- acúmulo de gordura na face, queixo, grandes lábios e região intra-abdominal 
Lâmina Nuclear 
- mulheres: resistência à insulina, intolerância à glicose, SM, hipertrigliceridemia, redução do HDL,                       
elevação da pressão arterial, elevação do ácido úrico, esteatose hepática e aterosclerose, com                         
aumento do risco de DCV e predisposição à SOP 
 
Síndrome de Hutchinson-Gilford (Progéria):​ mutação de aminas A 
- envelhecimento acelerado → morte antes dos 13 anos 
- calvície, doenças cardíacas, osteoporose, artrite 
 
 
- DNA complexado a proteínas específicas → DNA + histonas: radicais fosfato do DNA ligam-se aos                             
radicais amino da histonas 
- interação DNA-histona ​não depende da         
sequÊncia de nucleotídeos de DNA 
- organização dinâmica → compactada (​heterocromatina​)          X 
descompactada (​eucromatina​) 
- com o núcleo em divisão, a cromatina está altamente                 
condensada → formação cromossomos 
- nucleossomo: unidade estrutural (de organização)         
básica da cromatina → 200pb de DNA + octâmero de                   
histonas (1 tetrâmero de H3-H4 e 2 dímeros de H2A-H2B) 
- nucleossomo: centro do nucleossomo + DNA de ligação 
- DNA de ligação: liga um nucleossomo a outro 
- fibra de 10nm (eucromatina ativa): primeiro nível de compactação da cromatina → aspecto de                           
colar de contas (centro de nucleossomos ligados por DNA de ligação - 15-80pb DNA - não                               
associado a histonas) 
- fibra de 30nm (eucromatina inativa): histona H1 se associa a dois segmentos de DNA de ligação →                                 
segundo nível de compactação da cromatina 
 
EPIGENÉTICA​: alterações no DNA sem que haja alteração na sequência de pares de base → alteração em                                 
histonas 
- metilação/desacetilação: silenciamento da transcrição gênica (aumento da condensação dos                 
genes o que causa o silenciamento da transcrição gênica) → exemplo: genes supressores tumorais                           
(perda de um dos controles celulares que impedem a proliferação exacerbada) 
- demetilação/acetilação/ubiquitinação: aumento da transcrição gênica (afrouxamento das             
ligações entre histonas e DNA, facilitando a transcrição gênica) → exemplo: oncogenes 
 
 
 
- estrutura esférica não envolvida por membrana, presente em todas as células (uma mais visíveis,                           
outras nem tanto) 
- tamanho depende da​ intensidade de síntese proteica​ da célula 
- geralmente único 
- desorganizado durante a divisão celular → parada de transcrição 
- constituído por rRNA, rDNA, proteínas estruturais, RNA polimerase I, topoisomerase I e II, snoRNA                           
(responsáveis pela clivagem de rRNA) 
- localização do nucléolo: regiões organizadoras do nucléolo (NOR) → sequências de rDNA são                         
obrigatórias no NOR 
- RNAr: forma subunidades ribossômicas que são encaminhadas ao citossol e vão se associar ao                           
mRNA para a síntese proteica → explicação da correlação entre nucléolo e síntese proteica 
Cromatina 
EUCROMATINA  HETEROCROMATINA 
Distribuída por todo o núcleo de forma             
descondensada, sendo constituída por genes que           
codificam proteínas, ou seja, genes         
transcricionalmente ativos 
Preferencialmente na periferia do núcleo;         
constituída por sequências de DNA que não             
codificam proteínas, permanece altamente       
condensada, sendo esta porção bem visível em             
microscopia 
Nucléolo 
REGIÕES DO NUCLÉOLO: 
 
1. Centro Fibrilar: região mais central onde acontece a transcrição do rRNA a partir de rDNA, além                               
de conter todos os componentes necessários para que a transcrição ocorra (RNA pol I, DNA                             
topoisomerase I e II, fatores de transcrição do rRNA) 
2. Componente fibrilar denso: ​local de acúmulo de molécula de rRNA recém-transcritas e de                         
processamento pós-transcricional de rRNA 
3. Componente granular: local da montagem das subunidades ribossômicas, processamento final                   
do rRNA e associação com proteínas para que as subunidades sejam formadas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- solução aquosa contendo proteínas, RNA, nucleosídeos, nucleotídeos e íons, onde estão                     
mergulhados nucléolos e cromatina 
- matriz nuclear: formado por citoesqueleto nuclear → organização da cromatina nos territórios                       
cromossômicos: eucromatina no centro do núcleo e heterocromatina na periferia 
- proteossomos:​ degradação de proteínas envolvidas no controle do ciclo celular 
 
 
 
Nucleoplasma 
RESUMO