núcleo

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DOCENTE: ALINE PITT
NÚCLEO
Qual a importância do compartimento nuclear?
Célula eucariótica animal
Poros nucleares
Cromossomos
Nucléolo
Membrana nuclear
Cromatina
Núcleo
Características do Núcleo
Envelope nuclear formado por duas
membranas concêntricas;
Poros	que	regulam	a	passagem
seletiva de moléculas;
Contém cromatina
DNA,	organizado	em e		formando		os
cromossomos;
Contém proteínas, que entre muitas
funções	ajudam	a	manter	os
subnucleares	com
cromossomos;
Compartimentos funções definidas.
Processos que ocorrem no Núcleo
Síntese de DNA (replicação);
Síntese de RNA (transcrição);
Processamento de RNA (splicing);
Montagem das subunidades ribossomais.
A estrutura do núcleo é dinâmica!
Núcleo interfásico
Metáfase:	núcleo
desorganizado
Telófase: núcleo começa a se reorganizar
Depende da fase do ciclo celular
Depende do tipo de célula
Nucleoplasma
Definição: Cariolinfa, nucleoplasma, hialoplasma nuclear ou suco nuclear, é uma massa incolor constituída principalmente de água, proteínas e outras substâncias, o que faz com que o nucleoplasma seja muito parecido com o hialoplasma. Sua função é preencher o núcleo celular que contém os filamentos de cromatina e o nucléolo.
Principais constituintes: Proteínas, nucleotídeos, nucleosídeos proteossomos e uma rede de fibras (endoesqueleto)
Envelope nuclear
Formado por 2 membranas concêntricas:
Membrana nuclear interna: Contém proteínas que servem para ancoragem dos cromossomos e da proteína lamina.
Membrana nuclear externa:
Mantido por uma rede de filamentos
intermediários.
Composição	semelhante
à
membrana do RE.
Lâmina nuclear
Proteína lamina - filamento intermediário
Funções:
Suporte e resistência
Sítio de ancoramento da cromatina
Os filamentos intermediários da lâmina nuclear se dissociam e se reagrupam a cada divisão celular.
Fosforilação das laminas por kinases -	dissociação.
Desfosforilação – reassociação das laminas.
Lâmina nuclear
Proteína lamina - filamento intermediário
Poros nucleares
Transporte ativo e seletivo de macromoléculas para o núcleo
Também permitem difusão de pequenas moléculas;
Transporte bidirecional;
Proteínas são transportadas nas suas conformações nativas;
Subunidades de RNA são transportadas já montadas;
Controle da qualidade do mRNA.
Citoplasma
Proteínas com sinal de	localização nuclear - NLS (sequência sinal)
Importação
RNAs recém sintetizados,
subunidades ribossomais
Exportação
Núcleo
Poros nucleares
Transporte ativo e seletivo de macromoléculas para o núcleo
Micrografia eletrônica
Transporte nuclear Importação de proteínas
Proteína (P) a ser transportada do citoplasma para o núcleo Sinal de Importação Nuclear (SIN). Ex. Histonas.
Proteínas “reconhecedoras” do SIN  Importinas (I)
 SIN
P
GTP GDP
Ran GTPase
I
citoplasma
núcleo
poro
GDP GTP
I
Ran GTPase
Transporte nuclear
Importação
Receptores de importação nuclear
ligam-se ao sinal de localização nuclear
Interagem com as fibrilas do complexo proteico do poro
Poro age como
um diafragma
Exportação ocorre por um mecanismo semelhante!
GTPase Ran impõe direcionalidade do transporte nuclear
Importação
GEFs
GAPs
Transporte nuclear  Exportação de proteínas
Proteína (P) a ser transportada do núcleo para o citoplasma Sinal de Importação Nuclear (SEN). Exs. RNAr e RNAt
Proteínas “reconhecedoras” do SEN  Exportinas (E)
SEN
P
GTP GDP
Ran GTPase
E
citoplasma
núcleo
poro
E
GTP GDP
GDP GTP
Ran GTPase
GTPase Ran impõe direcionalidade do transporte nuclear
Exportação
GEFs
GAPs
IMPORTANTE!!!!
- O SIN também pode ser denominado de SLN (Sinal de Localização Nuclear)
- Proteínas de tradução, apresentam tanto SIN como SEN pois entram e saem do núcleo
- O SIN não é removido após a entrada da proteína no núcleo, pois tal fato permitirá a reintrodução da mesma quando o envoltório nuclear se refaz após a mitose
Recapitulando: transporte nuclear
DNA: principal componente do núcleo
Nucleotídeo
Adenina
O núcleo contém o DNA,
a molécula que abriga a informação genética
Dupla fita – estrutura em hélice
estabilizada por pontes de Hidrogênio
Cadeias antiparalelas
DNA : a molécula que contém a informação genética
As bases nitrogenadas não se pareiam ao acaso!
Purinas
Pirimidinas
Purinas: 2 anéis
A AGua é pura!
Pirimidinas: apenas 1 anel Cadeias	antiparalelas	:
complementariedade
-Essencial para a replicação do DNA!
Arranjo energeticamente favorável
Cada célula humana contém aproximadamente
2 m de DNA. O núcleo celular tem apenas de
5-8 μm de diâmetro.
Como todo esse DNA é compactado???
Cromossomos: o DNA organizado
Permitem a compactação do DNA no núcleo
Organização e acesso a enzimas
Possibilitam a divisão do DNA entre células filhas na divisão celular
1 única molécula linear
de DNA
1 cromossomo
Proteínas são responsáveis pela compactação do DNA!
DNA + PROTEÍNAS = CROMATINA
Histonas
Proteínas cerne do nucleossomo
Cromatina - nível “Colar de pérolas”
Nucleossomo: primeiro nível de compactação
Histonas : aminoácidos positivamente carregados
(lisina e arginina)
Os cromossomos possuem diversos níveis de compactação do DNA
Histona H1
Mantém os nucleossomos unidos
na fibra de 30 nm
Fibra de 30 nm é a compactação comumente encontrada nas células em intérfase.
Cromossomos interfásicos e cromossomos mitóticos
Núcleo na intérfase
Cromossomos interfásicos
(fase do ciclo em que a célula
não está se dividindo)
Cromossomos mitóticos
Núcleo desorganizado
Metáfase
Telófase
1
2
Cromossomos mitóticos
Estruturas
Telômero
Braço p (curto)
Braço q (longo)
Centrômero
Cromátides irmãs
Cinetócoro
Cariótipo: conjunto de cromossomos de uma espécie
Cariótipo humano
46 cromossomos
Cromossomos interfásicos
Eucromatina e Heterocromatina
Heterocromatina : região de cromatina mais compactada, onde os genes não estão sendo transcritos (quiescentes).
Eucromatina: região mais relaxada,
contém genes que estão sendo expressos.
 CROMATINA
Definição
Tipos:
Eucromatina  Ativa
Área granulosa clara
b) Heterocromatina  Inativa
- Tipos:
CONSTITUTIVA Genes nunca transcritos
FACULTATIVA Condensado ou descondensado em variadas células
Constituintes: DNA e Proteínas (Histonas e Não Histônicas)
Sendo: 
Proteínas histonas H1, H2A,H2B,H3B e H4  Octâmero de histonas.
Proteínas não histônicas  Helicase, Topoisomerase, DNA pol e etc..
Unidade estrutural da cromatina:
Nucleossomo = DNA (200 pb) + 
Octâmero de histonas 
 
 
Pares de H2A,H2B,H3B e H4 
NÍVEIS DE COMPACTAÇÃO DA CROMATINA
MARs
INFORMAÇÕES IMPORTANTES!!!
- Principais regiões do cromossomo duplicado:
- Classificação morfológica dos cromossomos 
Cariótipo humano 
Drogas para estudo do cariótipo (colchicina)
-impede a polimerização dos MT, para a divisão
Técnicas de bandeamento cromossômico
Técnicas de tratamento e coloração que levam ao aparecimento de bandas (diferença nos componentes da cromatina ou na composição química)  C(desnat, renat, giemsa), G (trips e giemsa) e Q(quinacrina)
A posição de um gene no núcleo muda quando ele é altamente expresso
Cromossomos interfásicos
Formação de heterocromatina
10% de um cromossomo interfásico em mamíferos – heterocromatina
constitutiva
Localiza-se ao redor do centrômero e nos telômeros
Induzida por modificações específicas nas caudas das histonas – recruta proteínas
Cauda N-terminal
Exemplo de heterocromatina constitutiva Cromossomo X – Corpúsculo de Barr
Compartimentos/estruturas/organelas subnucleares
O núcleo não é uma emaranhado de DNA, RNA e proteínas!
Existem compartimentos subnucleares definidos e organizados:
Nucléolo, Speckles, Corpos de Cajal, GEMs, Corpos PML.
Nucléolo
Sede da síntese de rRNA e montagem das subunidades ribossomais
Nucléolo
Agrupa as regiões cromossômicas que contêm genes para a síntese de RNA ribossomal;
Genes transcritos pela pol I;
Um único pré-rRNA é clivado para
produzir 5.8S, 18S e 28S;
Os rRNAs são agrupadoscom proteínas ribossomais para formar as subunidades maior e menor.
1-5 por célula
Speckles (grânulos de intercromatina)
Reservatório de fatores necessários para o processamento do mRNA
Cortesia: Viviana Loureiro - LIMCa
SRSF2 e SF1: Fatores de splicing
Concentra fatores de splicing (proteínas e snRNPs – ribonucleoproteínas)
Encontrados próximos a genes que são muito expressos.
Corpos de Cajal
(Coiled bodies)
Caracterizados pela presença da
proteína p80-coilina
Biogênese de snRNPs (small nuclear RiboNucleoProteins)
Tráfico de snRNPs e snoRNPs (small
nucleolar RNPs)
Imunofluorescência
p80-coilina fusionada à GFP
GEMs
(Gemini of Cajal bodies)
Encontrados adjacente aos Corpos de Cajal;
Caracterizados pelas proteínas SMN (Survival of Motor
Neurons) e Gemin 2;
Montagem de snRNP;
Mutação em SMN – atrofia muscular espinhal
GEMs sobrepõem-se aos corpos de Cajal.
PML
(Promyelocytic Leukemia bodies)
Parecem ser alvo em infecções virais;
Proteína PML encontra-se fusionada com a proteína receptora do ácido retinóico em leucemia promiolocítica aguda;
Pacientes apresentam PML bodies
fragmentados.
Então, o que você aprendeu sobre o Núcleo Celular???
Abriga a informação genética, o DNA
Estrutura dinâmica, de acordo com a fase do ciclo
Compartimentos subnucleares: Nucléolo, Corpos de Cajal, Gems, PML bodies, Speckles
Eucromatina e
Heterocromatina
DNA possui vários níveis de compactação
Transporte nuclear
Ran GTPase
Questões
(Cesgranrio- RJ) Dos constituintes celulares a seguir relacionados, qual está presente somente nos eucariontes e representa um dos critérios utilizados para distingui-los dos procariontes?
a) DNA.
b) Membrana celular.
c) Ribossomo.
d) Envoltório nuclear.
e) RNA.
Questões
(PUC-RJ) A diferença entre células eucariontes e procariontes está no núcleo. Os indivíduos procariontes possuem a molécula de DNA espalhada no citoplasma, enquanto, nos indivíduos eucariontes, ela se encontra no núcleo da célula. Quanto a esse núcleo, é correto afirmar que:
a) um núcleo saudável de uma célula possui sempre uma forma redonda e se encontra em seu centro, pois assim controla igualmente toda a célula.
b) no núcleo se encontra a cromatina, que é a associação das moléculas de DNA e proteínas, imersa no citoplasma e envolvida pela membrana nuclear.
c) o núcleo é a região da célula que controla toda a produção de proteína, já que contém a molécula do DNA.
d) Além da molécula do DNA, o núcleo da célula contém outros organoides, como os ribossomos e o retículo.
e) é o núcleo que caracteriza as bactérias e algas azuis, já que são seres unicelulares.
Questões
(UFMS) Considere as afirmações a seguir sobre o nucléolo.
I. Encontra-se nas células de todos os seres vivos.
II. Pode haver mais de um em uma célula.
III. Apresenta-se delimitado por uma membrana.
IV. Desaparece durante a divisão celular.
São verdadeiras apenas:
a) I e II.
b) I e III.
c) II e IV.
d) I, II e III.
e) II, III e IV.