Ncleo:

El ncleo es la estructura ms destacada de la clula eucarionte, tanto por su morfologa como por sus funciones. Su tamao es variable (5 a 10mm) al igual que su ubicacin siendo en la mayora de los tipos celulares central.El ncleo tiene tres funciones primarias, todas ellas relacionadas con su contenido de ADN. Ellas son:1.Almacenar la informacin gentica en el ADN.2.Recuperar la informacin almacenada en el ADN en la forma de ARN.3.Ejecutar, dirigir y regular las actividades citoplasmticas, a travs del producto de la expresin de los genes: las protenas.En el ncleo se localizan los procesos a travs de lo cuales se llevan a cabo dichas funciones. Estos procesos son:1.La duplicacin del ADN y su ensamblado con protenas (histonas) para formar la cromatina.2.La transcripcin de los genes a ARN y el procesamiento de stos a sus formas maduras, muchas de las cuales son transportadas al citoplasma para su traduccin y3.La regulacin de la expresin gentica.Consta de: La envoltura o membrana nuclear. La cromatina El nuclolo. LA ENVOLTURA NUCLEARLaenvoltura est formada por dos membranas concntricas interrumpidas por poros nucleares y por la lmina nuclear.Las membranas delimitan un espacio de 10 a 50 nm, elespacio o cisterna perinuclear.Lamembrana externaen contacto con el citoplasma tiene ribosomas adheridos, que sintetizan las protenas que se vuelcan al espacio perinuclear. El espacio perinuclear se continua con el REG.Lamembrana internaposee protenas integrales que le son propias, que se unen a la lmina nuclear y a los cromosomas.Lalmina nuclear,capa fibrosa de 10 a 15 nm en la que apoya la membrana interna, est formada por protenas del tipo de los filamentos intermedios, polmeros de lamina o laminina nuclear. Ellas se unen a las protenas integrales de membrana.La lmina nuclear confiere estabilidad mecnica a la envoltura nuclear. Adems, al interactuar con la cromatina participa en la determinacin de la organizacin tridimensional del ncleo interfsico. La membrana nuclear tiene poros por donde pasan algunas molculas desde el ncleo al citoplasma y viceversa. Los poros nucleares son estructuras complejas que contienen por lo menos ocho subunidades proteicas con un canal pequeo en el centro. Permite el intercambio selectivo de materiales El agua, los iones y las molculas pequeas como el ATP pueden pasar libremente por el canal central del poro, pero ste regula el paso de molculas mayores, en especial de protenas y de ARN. Los poros ayudan a controlar el flujo de informacin de y desde el ADN.

CROMOSOMAS Y CROMATINAEl ncleo contiene loscromosomasde la clula. Cada cromosoma consiste en una molcula nica de ADN con una cantidad equivalente de protenas. Colectivamente, el ADN con sus protenas asociadas se denominacromatina.La mayor parte de las protenas de la cromatina consisten en copias mltiples de cinco clases dehistonas.Estas protenas bsicas son ricas en residuos de arginina y lisina cargados positivamente. Por esta razn se unen estrechamente con los grupos fosfatos (cargados negativamente) del ADN.La cromatina tambin contiene pequeas cantidades de una amplia variedad deprotenas no histnicas y RNP. La mayora de ellas son factores de transcripcin (por ej., el receptor esteroide), siendo su asociacin con el ADN pasajera. Estos factores regulan que parte del ADN ser transcripta en ARN.

La observacin a travs del microscopio ptico de un ncleo interfsico, nos permite distinguir dos tipos de cromatina. Laeucromatinao cromatina laxa, de localizacin central, y la heterocromatina o cromatina densa, en la periferia del ncleo (Fig.10.7). Laheterocromatinarepresenta aproximadamente el 10% del total de cromatina y es considerada transcripcionalmente inactiva (Fig. 10.8).La eucromatina se encontrara al menos en dos estados, laeucromatina accesible, que representa alrededor del 10%, donde se encuentran los genes que se estn transcribiendo y laeucromatina poco accesible, ms condensada (pero menos que la heterocromatina), donde estn los genes que la clula no est transcribiendo.Cuando el cromosoma en interfase se esparce artificialmente sobre agua, tiene la apariencia de un collar de perlas. Las perlas son losnucleosomas, las unidades de enrollamiento de la cromatina. (Fig. 10.10b)Los nucleosomas estn formados por un centro o "core" de histonas. Dicho centro posee dos copias de cada una de las siguientes histonas: H2A; H2B; H3 y H4Alrededor del centro de histonas, 146 pares de bases del ADN se enrollan en dos vueltas. La unin de las histonas al ADN no depende de una secuencia particular de nucletidos, sino de la secuencia de aminocidos de la histona. Las histonas son unas de las molculas ms conservadas durante el transcurso de la evolucin. La histona H4 en el ternero difiere de la H4 de la planta de poroto en slo 2 residuos de aminocidos de una cadena de 102. Alrededor de 60 pares de bases de ADN unen un nucleosoma con el prximo. Cada regin de unin es el ADN espaciador. La quinta histona, la H1, conecta a los nucleosomas y acta como una banda de goma, mantenindolos juntos dentro de una misma cuerda enrollada. Esta estructura se conoce comofibra de 10nm,siendo el primer grado del empaquetamiento de la cromatina. (Fig. 10.9)Losnucleosomasse organizan, a su vez, enfibras de 30nm (solenoide),girando a manera de resorte alrededor de un eje virtual. Esta estructura es mantenida por la interaccin de las H1 de nucleosomas cercanos. (Fig. 10.10c)En el siguiente nivel de empaquetamiento, las fibras de 30 nm se organizan en una serie debucles o asas superenrolladas(Fig. 10.10d; Fig. 10.11). Estos bucles se estabilizan gracias a la interaccin con las protenas de la matriz nuclear o andamiaje nuclear (scaffold).EL CROMOSOMA EUCARIOTACada cromosoma eucariota consiste en una molcula simple de ADN de alrededor de 150 millones de pares de nucletidos.La molcula de ADN en el cromosoma eucariota es lineal, por lo tanto posee dos extremos (en contraste con el cromosoma bacteriano que es circular).La molcula de ADN de un cromosoma tpico eucariota contiene:Unconjunto lineal de genesque codifican para ARN y protenas interrumpido porMuchassecuencias de ADN no codificante.El ADN no codificante incluye:Secuencias de aproximadamente 170 nucletidos deADN satlite, repetidas miles de veces, que corresponden alcentrmero.Secuencias repetitivas en los extremos del cromosoma llamadastelmeros.Mltiples secuencias sealizadoras altamente conservadas, denominadasorigen dereplicacin (ORI), necesarias para que se realice la duplicacin del ADN en un tiempo breve.Elcentrmeroes una constriccin primaria localizada centralmente o hacia los extremos de cada cromosoma.El ADN centromrico como ya mencionamos es altamente repetitivo y se encuentra siempre condensado siendo parte de la heterocromatina.Lostelmerosson cruciales en la vida de la clula. Ellos son necesarios para la duplicacin completa del cromosoma, los protegen de las nucleasas, evitan que los extremos del cromosoma se fusionen entre s y facilitan la interaccin del cromosoma con la envoltura nuclearLa posicin del centrmero, determina el largo de los brazos del cromosoma; en base a esto se puede clasificar a los cromosomas en: (Fig. 10.15)Metacntricos: el centrmero en posicin central determina brazos de igual longitudSubmetacntricos: un par de brazos es ms corto que el otro, pues el centrmero se encuentra alejado del centro.Acrocntricos: el centrmero se halla prximo a uno de los extremos, por lo tanto uno de los brazos es casi inexistente.Los cromosomas acrocntricos poseen una masa de cromatina llamada satlite, en el extremo del brazo corto. El satlite se halla aislado del resto del cromosoma por la constriccin secundaria. La zona aledaa al satlite de los cromosomas acrocntricos contribuye a formar el nuclolo (Fig. 10.16)El ms corto de los dos brazos del cromosoma se llama p; el ms largo es el brazo q.Elcariotipoes una representacin grfica o fotogrfica de los cromosomas presentes en el ncleo de una sola clula somtica de un individuo. Cada miembro del par de cromosomas homlogos proviene de cada uno de los padres del individuo cuyas clulas examinamos.El cariotipo de la mujer contiene 23 pares de cromosomas homlogos, 22 pares sonautosomasy el par restante,cromosomas sexuales, ambos " X".El cariotipo del hombre contiene los mismos 22 pares de autosomas y 1 par de cromosomas sexuales, un cromosoma sexual "X" y un cromosoma sexual "Y" (un gen en el cromosoma Y designado SRY es el que pone en marcha el desarrollo de un varn, por lo tanto determina el sexo).El nucloloEn el nuclolo tiene lugar la formacin de subunidades ribosmicas, la sntesis y procesamiento de ARNr y actualmente se considera que desempea un importante papel en la regulacin del ciclo celular.[2]El nuclolo es un aglomerado de fibras de cromatina de distintos cromosomas. En el hombre, los pares 13,14, 15, 21 y 22, aportan sectores de cromatina que forman el nuclolo. Todos estos cromosomas son acrocntricos y presentan constricciones secundarias denominadas organizadores nucleolares (NOR), donde estn los genes que codifican ARNr (Fig. 10.19).El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen al crecimiento de la clula y la divisin en dos clulas hijas.Laclulapuede encontrarse en dos estados claramente diferenciados:3 El estado de no divisin ointerfase. La clula realiza sus funciones especficas y, si est destinada a avanzar a la divisin celular, comienza por realizar la duplicacin de suADN. El estado de divisin, llamadofase M.InterfaseEs el perodo comprendido entre divisiones celulares. Es la fase ms larga del ciclo celular, ocupando casi el 90% del ciclo, trascurre entre dos mitosis y comprende tres etapas:4 Fase G1(del ingls Growtho Gap1): Es la primera fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento celular con sntesis deprotenasy deARN. Es el perodo que trascurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la sntesis de ADN. Tiene una duracin de entre 6 y 12 horas, y durante este tiempo la clula duplica su tamao y masa debido a la continua sntesis de todos sus componentes, como resultado de la expresin de losgenesque codifican las protenas responsables de sufenotipoparticular. En cuanto a carga gentica, en humanos (diploides) son 2n 2c. Fase S(del ingls Synthesis): Es la segunda fase del ciclo, en la que se produce lareplicacin o sntesis del ADN, como resultado cadacromosomase duplica y queda formado por doscromtidasidnticas. Con la duplicacin del ADN, elncleocontiene el doble de protenas nucleares y de ADN que al principio. Tiene una duracin de unos 6-8 horas. Fase G2(del ingls Growtho Gap2): Es la tercera fase de crecimiento del ciclo celular en la que contina la sntesis de protenas y ARN. Al final de este perodo se observa al microscopio cambios en la estructura celular, que indican el principio de la divisin celular. Tiene una duracin entre 3 y 4 horas. Termina cuando la cromatina empieza a condensarse al inicio de la mitosis. La carga gentica de humanos es 2n 4c, ya que se han duplicado el material gentico, teniendo ahora dos cromtidas cada uno.

Lafase G0(G sub cero) o el cero de G es un perodo en el ciclo de una clula en donde las clulas existen en un estado quieto. La fase G0es visto como la fase de G1 ampliada donde la clula ni se divide, ni se dispone a dividirse y/o como una etapa distinta quieta que ocurre fuera del ciclo de clula.Mitosis es la divisin celular (compuesta por las fases: profase, metafase, anafase y telofase)que acompaada de citocinesis, produce dos clulas hijas idnticas .Durante la La interfase ( tcnicamente no es parte de la mitosis, ms bien incluye los etapas G1, S y G2 del ciclo celular) las clulas hijas maduran y sintetizan los organelos y material nuclear para obtener una clula madura diploide (2n) igual que la clula madre.Interfase: La clula est ocupada en la actividad metablica preparndose para la mitosis (las prximas cuatro fases que conducen e incluyen la divisin nuclear). Los cromosomas no se disciernen claramente en el ncleo. La clula puede contener un par de centriolos ( o centros de organizacin de microtubulos en los vegetales).Profase: Al principio de la Profase , la cromatina en el ncleo comienza a condensarse y se vuelve visible en el microscopio ptico como cromosomas. Los centrolos comienzan a moverse a polos opuestos de la clula y las fibras cruzan la clula para formar el huso acromtico.Al final de esta fase, la membrana nuclear se disuelve y los cromosomas comienzan a hacerse visibles . Metafase: Los cromosomas se alinean en las Fibras del huso . Esta organizacin ayuda a asegurar que en la prxima fase, cuando los cromosomas se separan, cada nuevo ncleo recibir una copia de cada cromosoma.Anafase: Los pares de cromosomas se separan y se mueven a lados opuestos de la clula.Telofase: Las cromtidas llegan a los polos opuestos de la clula, y nuevas membranas se forman alrededor de los ncleos hijos. Los cromosomas se dispersan y ya no son visibles bajo el microscopio ptico. Las fibras del huso se dispersan.Citocinesis: En clulas animales, la citocinesis ocurre cuando un anillo fibroso compuesto de una protena llamada actina, alrededor del centro de la clula se contrae pellizcando la clula en dos clulas hijas, cada una con su ncleo.