Núcleo interfásico

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Núcleo interfásico 
É o núcleo de uma célula que não está em processo 
de divisão celular. Seu formato pode variar 
dependendo do tipo celular. Exemplo: material 
genético mais condensado que de outra célula, 
presença de heterocromatina na periferia etc. 
 
Imagem no quadro: 
* Preto – fitas de DNA em diversos estágios de 
condensação. 
* Branco – nucleoplasto 
* Roxo – Envoltório nuclear (ou carioteca), 
responsável por dar a forma para o núcleo. Possui 
uma camada interna e externa. 
A membrana externa possui ribossomos aderidos à 
sua superfície, tendo continuação com o retículo 
endoplasmático rugoso. 
Membrama interna não possui ribossomos 
aderidos, mas possui (em azul e verde) filamentos 
intermediários chamados laminas, formando a 
lamina nuclear, que dão suporte estrutural para 
estabilização do núcleo. Além disso nas laminas são 
ancoradas filamentos de DNA, as cromatinas, mais 
especificamente as heterocromatinas (se ancoram 
aos filamentos intermediários, por isso ficam mais 
na borda). 
* Laranja – Complexo de poros →possuem 
proteínas associadas que formam passagem entre 
o interior do núcleo e o citoplasma, ou seja, essas 
proteínas atuam como reguladores da entrada e 
saída de material do núcleo. 
* Azul (N) – nucléolo → estrutura com acúmulo de 
certos componentes, e a presença de nucleolo está 
associada à atividade sintética. 
 
 
 
FUNÇÃO 
 Processo de separação do processo de 
transcrição e tradução; 
 Organização espacial do material genético; 
 Determinação da forma e proteção mecânica 
nuclear, estando mais relacionado com o 
envoltório nuclear. 
 
CARACTERÍSTICAS 
Posição nuclear → depende da interação com 
citoesqueleto 
Formato do núcleo → depende do formato da 
célula 
Tamanho do núcleo → depende do metabolismo e 
quantidade de DNA. 
 
 
 
COMPONENTES 
 
1. Envoltório nuclear: 
Imagem de microscopia eletrônica: seta em 
vermelho – membrana nuclear interna e externa. A 
parte mais densa e mais escura da membrana 
externa mostra a presença de ribossomos. 
 
Funções: 
 Separa o núcleo do citoplasma (barreira 
seletiva); 
 Realiza manutenção do núcleo como 
compartimento distinto; 
 Permite controle ao acesso do material 
genético. 
 
Duas unidades de membrana concêntricas; 
lipoproteínas. 
 
Estruturas: 
 Membrana nuclear Interna – possui lâmina 
nuclear; interação com cromatina 
 Espaço perinuclear – proteínas solúveis. 
Encontra-se proteínas recém-sintetizadas. 
 Membrana nuclear externa - possui 
ribossomos aderidos, e é contínua com o 
retículo endoplasmático granuloso. 
 Complexo de poro: Em uma célula típica há 
até 4 mil complexos de poro, e pode-se 
passar até 500 macromoléculas/seg. 
O complexo de poro é uma estrutura cilíndrica, 
formada por uma associação de cerca de 30 
proteínas diferentes, permitindo e regulando o 
trânsito de macromoléculas entre núcleo e 
citoplasma. 
Quanto maior a atividade da síntese proteica, maior 
o número de complexo de poro. 
**Ovócito é a célula com maior número de 
complexos de poro. 
Possui dois anéis proteicos, estabelendo o 
perímetro do poro. 
 Anel citoplasmático 
 Anel nuclear – os filamentos se organizam e 
formam 
 Cesta de basquete: é formada por proteínas 
que ficam voltadas para o interior do núcleo 
 Canal central – filamentos proteicos. 
O canal central e a cesta de basquete são 
importantes para que a sinalização de entrada e 
saída de molécular. 
É formado por mais de 100 moléculas proteicas 
chamadas de nucleoporinas. 
 
 
Moléculas pequenas (até 60 KD) atravessam o poro 
por difusão. Exemplo: água e íons. Podem 
atravessar por difusão simples ou facilitada, mas em 
ambos os casos há equilíbrio entre suas 
concentrações no citosol e núcleo. Ademais, a 
difusão facilitada depende da interação com o 
complexo de poro. 
 
Moléculas com mais de 60 KD atravessam o poro 
por transporte ativo. Exemplo: RNA e proteínas. 
 
Sinal de localização nuclear (NLS): para que as 
proteínas grandes atravessem o complexo de poro 
é necessário possuir o NLS, ocorrendo a hidrólise 
de GTP devido o transporte ativo. O trânsito dessas 
moléculas depende de proteínas carreadoras 
chamadas de importinas (importação) e exportinas 
(exportação), que possuem interação com as 
nucleoporinas. 
 
Importação mediada por sinal: as proteínas que 
serão importadas possuem um sinal, aí ligam-se à 
importina → interagem com complexo de poro 
NLS + importinas, há gasto de energia, 
concentração de componentes no núcleo. 
Ex.: histonas, fatores de transcrição, DNA 
polimerase, RNA polimerase. 
 
Exportação mediada por sinal: concentração de 
componentes no citoplasma. Há gasto de energia. 
NES (sinal de exportação nuclear) + exportinas 
Ex.: RNA + proteínas, subunidades ribossomais, 
proteínas citoplasmáticas. 
 
Importinas/exportinas ligam-se ao Ran, que tem 
capacidade de ligar-se tanto com GTP quanto GDP: 
Ran GTP – presente no núcleo; 
Ran GDP – presente no citoplasma. 
 
Proteína com NLS no citoplasma → liga-se com 
importina → passam pelo complexo de poro → 
chegam ao núcleo → núcleo possui ran-GTP → 
importina liga-se ao Ran-GTP e juntas vão para o 
citosol. No citosol há uma proteína que as separam, 
ficando então a importina disponível para ser 
utilizada em outro ciclo de importação. 
 
Proteína dentro do núcleo + exportina → + ran GTP 
→ no citosol há enzima que cliva o GTP → proteína 
é liberada no citosol → exportina volta para o núcleo 
ficando disponível para ser utilizada em outro ciclo 
de exportação. 
 
No núcleo é necessário ter concentrações altas de 
GTP, e fora do núcleo concentrações elevadas de 
GDP. Essas concentrações são conservadas de 
modo correto por meio de enzimas: 
* No núcleo: Fator de troca de guanina (GEF) – faz 
constantemente a fosforilação do GDP. Garante 
altas concentrações de GTP-ran no núcleo. 
* No citoplasma: Proteína ativadora de GTPase 
(GAP) Garante a hidrolise de GTP ligada ao ran. 
 
Importância do complexo de poros: 
 HIV: age por meio da interação com 
proteínas do complexo de poro 
 Câncer: mutação em nucleoporinas 
associado à formação de tumores. 
 Triplo A: alacrimia, doença de addison, 
acalasia → relacionada com mutação em 
proteínas do complexo de poro. 
 
 Lâmina nuclear: 
Está associada à superfície interna do envoltório 
nuclear. 
Formada por laminas A-C e B, o único citoesqueleto 
presente no núcleo. 
 
 A lâmina nuclear pode ser fosforilada durante o 
processo de divisão celular, isso permite desfazer 
ou rearranjando o núcleo. 
 
Funções: 
 Manutenção da forma e suporte estrutural 
nucelar 
 Associação de fibras cromatínicas ao 
envoltório 
 Participação no controle da expressão 
gênica, na manutenção do citoesqueleto e 
na sobreviviência da célula. 
 
Essas laminas são sintetizadas no citosol, e assim 
que sintetizadas apresentam a sequência de 
sinalização que permitem que elas sejam 
internalizadas. 
 
Divisão celular – desfaz o núcleo – proteínas ficam 
dispersas → proteínas têm o sinal de localização, 
isto é, não perdem a sequência de localização, 
sempre estão com ela. 
 
2. Cromatina: 
Formado por DNA complexado à proteínas histonas, 
podendo estar compactada (heterocromatina) ou 
descompactada (eucromatinas). 
No núcleo em divisão a cromatina entra em seu 
maior estado de condensação, formando o 
cromossomo. 
Há 5 tipos de histonas: H1, H2A, H2B, H3 e H4. 
**Histona H1 → conecta as fitas de DNA, 
compactando ainda mais o material genético. Se 
associa a dois segmentos de DNA de ligação. 
 
1o nível de compactação da cromatina: ou fibra de 
10 NM: a unidade estrutural da cromatina é 
chamada de nucleossomo (fita de DNA associado a 
um octâmero de histonas). É o DNA menos 
condensado da célula, assemelhando-se à um colar 
de pérolas. É a eucromatina ativa. 
 
2o nível de compactação da cromatina ou fita de 30 
NM, sendo a eucromatina inativa.. 
 
**NO NÚCLEO INTERFÁSICO NÃO É POSSÍVEL 
OBSERVAR CROMOSSOMOS** 
 
 Eucromatina: distribuida por todo o núcleo 
de forma descondensada, sendo constituída 
por genesque codificam proteínas, ou seja, 
genes transcricionalmente ativos. Aparece 
granulosa e clara, entre os grumos de 
heterocromatina. 
 
 Heterocromatina: preferencialmente na 
periferia do núcleo, constituída por 
sequências de DNA que não codificam 
proteínas, permanece altamente 
condensada, sendo esta porção bem visível 
em microscopia. É inativa porque nela a 
hélice dupla de DNA está muito compactada, 
o que impede a transcrição dos genes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Nucléolos: 
É uma estrutura esférica não envolvida por 
membrana, presente em todas as células 
nucleadas, sendo geralmente único. 
São fábricas para produção de ribossomos. 
 
O tamanho depende da intensidade de síntese 
proteica. 
 
É desorganizado durante a divisão celular (parada 
de transcrição). 
 
Possui RNAr, DNAr, proteínas estruturais, RNA 
polimerase I, topoisomerase I e II, snoRNA 
(clivagem de rRNA). 
 
NOR: região organizadora de nucléolo. 
 
Ou seja, nucléolo representa acúmulo de 
ribossomos. 
 
Ex.: neurônio produz muitos neurotransmissores, 
por isso possui muito nucléolo. 
 
 
 
 
É formado por: 
Centro fibrilar: local onde ocorre a transcrição de 
rRNA. 
 
Componente fibrilar denso (CFD): processamento 
do rRNA. 
 
Componente granular: realiza a montagem de 
subunidades ribossômicas. 
 
Epigenética: 
De acordo com a interação da histona com o DNA 
a ocorrência da transcrição. Há é facilitada ou não, 
e há processos naturais do corpo humano que 
causam: 
 *Metilação ou desacetilação: silencimento da 
transcrição gênico (ex.: genes supressores 
tumorais 
 *Demetilação/ acetilação/ ubiquitinação: 
aumento da transcrição gênica (ex.: oncogene) 
Essas subunidades atravessam o complexo de 
poros separadamente, encontrando-se novamente 
no citoplasma, onde se associam e formam 
ribossomos responsáveis pela síntese proteíca. 
 
4. Nucleoplasma: 
 
É uma solução aquosa de proteínas, RNA, 
nucleosídios, nucleotideos e íons, onde estão 
mergulhados nucléolos e cromatina. 
 
Matriz nuclear: 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. 
 
 
LAMINOPATIAS 
Doenças associadas à lâmina nuclear. 
Elas podem atuar nos músculos, no tecido adiposo, 
nervo periférico ou causando uma doença 
sistêmica. 
**Distrofia de Emery-Dreyfuss – mutação de laminas 
A/C e merina. Desestruturação do envoltório nuclear 
com extravazamento do conteúdo para o 
citoplasma. 
Sintomas: encurtamento nos músculos da perna e 
antebraço; problemas cardíacos se manifestam 
entre 20-40 anos; Disritmia ventricular → morte 
súbita; alto nível de [creatina plasmática] – lesões 
em células muscular. 
→ Isso ocorre porque as fibras musculares possuem 
muitas laminas A/C e pobre em laminas B. 
 
** Lipodistrofia familiar do tipo Dunnigan: mutação 
de laminas A/C 
Sintomas: Desaparecimento progressivo do tecido 
adiposo subcutâneo nos membros, região glúteo, 
abdome e tronco, que se inicia na puberdade. 
 
** Síndrome de Hutchinson-Gilford (Progério): 
mutação de laminas A 
Envelhecimento acerelado (morte antes dos 13 
anos) 
- Doenças cardíacas, osteoporose, artrite. 
 
Fonte: Junqueira e aula da prof Marina.