nucleoplasma Este substanța în care sunt scufundate ADN-ul și alte structuri nucleare, cum ar fi nucleolii. Este separat de citoplasma celulară prin membrana nucleului, dar poate schimba materiale cu acesta prin porii nucleari.
Componentele sale sunt în principal apă și o serie de zaharuri, ioni, aminoacizi și proteine și enzime implicate în reglarea genelor, printre acestea mai mult de 300 de proteine, altele decât histonele. De fapt, compoziția sa este similară cu cea a citoplasmei celulare.
În cadrul acestui fluid nuclear se află și nucleotidele, care sunt „elementele de bază” utilizate pentru construirea ADN-ului și ARN-ului, cu ajutorul enzimelor și cofactorilor. În unele celule mari, ca în acetabularia, nucleoplasma este clar vizibilă.
Se credea anterior că nucleoplasma constă dintr-o masă amorfă închisă în nucleu, excluzând cromatina și nucleolul. Cu toate acestea, în interiorul nucleoplasmei există o rețea de proteine însărcinată cu organizarea cromatinei și a altor componente ale nucleului, numită matrice nucleară..
Noile tehnici au reușit să vizualizeze mai bine această componentă și să identifice structuri noi, cum ar fi foile intranucleare, filamentele de proteine care ies din porii nucleari și mașinile de prelucrare a ARN-ului..
Indice articol
Nucleoplasma, numită și „suc nuclear” sau carioplasmă, este un coloid protoplasmatic cu proprietăți similare citoplasmei, relativ dens și bogat în diferite biomolecule, în principal proteine.
Cromatina și unul sau doi corpusculi numiți nucleoli se găsesc în această substanță. Există, de asemenea, alte structuri imense în acest fluid, cum ar fi corpurile Cajal, corpurile PML, corpurile spirale sau pete nuclear, printre altele.
Structurile necesare pentru procesarea preARN-ului de mesagerie și a factorilor de transcripție sunt concentrate în corpurile Cajal..
pete Celulele nucleare par a fi similare cu corpurile Cajal, sunt foarte dinamice și se îndreaptă spre regiuni în care transcrierea este activă.
Corpurile PML par a fi markeri pentru celulele canceroase, deoarece numărul lor este incredibil de crescut în nucleu..
Există, de asemenea, o serie de corpuri nucleolare sferice care variază între 0,5 și 2 µm în diametru, compuse din globule sau fibrile care, deși au fost raportate în celule sănătoase, frecvența lor este mult mai mare în structurile patologice..
Cele mai relevante structuri nucleare găsite încorporate în nucleoplasmă sunt descrise mai jos:
Nucleolul este o structură sferică remarcabilă situată în interiorul nucleului celulelor și nu este delimitată de niciun tip de biomembrană care să le separe de restul nucleoplasmei..
Este alcătuit din regiuni numite NOR (regiuni organizatoare nucleolare cromozomiale) unde sunt situate secvențele de codare a ribozomilor. Aceste gene se găsesc în regiuni specifice ale cromozomilor.
În cazul specific al oamenilor, acestea sunt organizate în regiunile satelit ale cromozomilor 13, 14, 15, 21 și 22.
O serie de procese esențiale au loc în nucleol, cum ar fi transcrierea, prelucrarea și asamblarea subunităților care alcătuiesc ribozomii..
Pe de altă parte, lăsând deoparte funcția sa tradițională, studii recente au descoperit că nucleolul este legat de proteinele supresoare ale celulelor canceroase, de regulatorii ciclului celular și de proteinele din particule virale..
Molecula de ADN nu este dispersată aleatoriu în nucleoplasma celulară, este organizată într-un mod foarte specific și compact, cu un set de proteine foarte conservate pe tot parcursul evoluției numite histone..
Procesul de organizare a ADN-ului permite introducerea a aproape patru metri de material genetic într-o structură microscopică.
Această asociere a materialului genetic și a proteinelor se numește cromatină. Aceasta este organizată în regiuni sau domenii definite în nucleoplasmă, putând distinge două tipuri: euchromatin și heterochromatin.
Eucromatina este mai puțin compactă și cuprinde gene a căror transcripție este activă, deoarece factorii de transcripție și alte proteine au acces la ea în contrast cu heterocromatina, care este foarte compactă.
Regiunile heterocromatinei se găsesc în periferie și eucromatină mai mult spre centrul nucleului și, de asemenea, aproape de porii nucleari.
În mod similar, cromozomii sunt distribuiți în zone specifice din nucleu numite teritorii cromozomiale. Cu alte cuvinte, cromatina nu plutește în mod aleatoriu în nucleoplasmă..
Organizarea diferitelor compartimente nucleare pare a fi dictată de matricea nucleară.
Este o structură internă a nucleului compusă dintr-o foaie cuplată la complexele de pori nucleari, resturi nucleolare și un set de structuri fibroase și granulare care sunt distribuite în întregul nucleu ocupând un volum semnificativ.
Studiile care au încercat să caracterizeze matricea au ajuns la concluzia că este prea diversă pentru a defini constituția sa biochimică și funcțională.
Lamina este un fel de strat compus din proteine care variază între 10 și 20 nm și este juxtapus pe fața interioară a membranei nucleului. Constituția proteinelor variază în funcție de grupul taxonomic studiat.
Proteinele care alcătuiesc lamina sunt similare cu filamentele intermediare și, pe lângă semnalizarea nucleară, posedă regiuni globulare și cilindrice..
În ceea ce privește matricea nucleară internă, aceasta conține un număr mare de proteine cu un site de legare la ARN mesager și alte tipuri de ARN. În această matrice internă, are loc replicarea ADN-ului, transcrierea non-nucleolară și prelucrarea pre-ARN mesager post-transcripție..
În interiorul nucleului există o structură comparabilă cu citoscheletul din celule numit nucleoschelet, alcătuit din proteine precum actina, αII-spectrina, miozina și proteina gigant numită titină. Cu toate acestea, existența acestei structuri este încă dezbătută de cercetători.
Nucleoplasma este o substanță gelatinoasă în care se pot distinge diferite structuri nucleare, menționate mai sus.
Una dintre componentele principale ale nucleoplasmei sunt ribonucleoproteinele, formate din proteine și ARN alcătuit dintr-o regiune bogată în aminoacizi aromatici cu afinitate pentru ARN..
Ribonucleoproteinele găsite în nucleu sunt numite în mod specific ribonucleoproteine nucleare mici..
Compoziția chimică a nucleoplasmei este complexă, incluzând biomolecule complexe, cum ar fi proteinele și enzimele nucleare, precum și compuși anorganici, cum ar fi sărurile și mineralele, cum ar fi potasiu, sodiu, calciu, magneziu și fosfor..
Unii dintre acești ioni sunt cofactori indispensabili ai enzimelor care reproduc ADN-ul. De asemenea, conține ATP (adenozin trifosfat) și acetil coenzima A.
O serie de enzime necesare pentru sinteza acizilor nucleici, cum ar fi ADN și ARN, sunt încorporate în nucleoplasmă. Printre cele mai importante se numără ADN polimeraza, ARN polimeraza, NAD sintetaza, piruvatul kinaza, printre altele..
Una dintre cele mai abundente proteine din nucleoplasmă este nucleoplastimul, care este o proteină acidă și pentameră care are domenii inegale în cap și coadă. Caracteristica sa acidă reușește să protejeze sarcinile pozitive prezente în histone și reușește să se asocieze cu nucleozomul.
Nucleozomii sunt acele structuri asemănătoare mărgelelor de pe un colier, formate prin interacțiunea ADN-ului cu histonele. De asemenea, molecule mici de lipide au fost detectate plutind în această matrice semi-apoasă..
Nucleoplasma este matricea în care au loc o serie de reacții esențiale pentru funcționarea corectă a nucleului și a celulei în general. Este locul unde are loc sinteza ADN-ului, ARN-ului și a subunităților ribozomale.
Funcționează ca un fel de „saltea” care protejează structurile cufundate în ea, pe lângă faptul că oferă un mijloc de transport al materialelor..
Acesta servește ca intermediar de suspensie pentru structurile subnucleare și, de asemenea, ajută la menținerea formei nucleului stabilă, conferindu-i rigiditate și rezistență..
A fost demonstrată existența mai multor căi metabolice în nucleoplasmă, ca și în citoplasma celulară. În cadrul acestor căi biochimice se află glicoliza și ciclul acidului citric.
De asemenea, a fost raportată calea pentozei fosfat, care contribuie cu pentozele la nucleu. În mod similar, nucleul este o zonă de sinteză a NAD+, care funcționează ca coenzime ale dehidrogenazelor.
Prelucrarea pre-ARNm are loc în nucleoplasmă și necesită prezența ribonucleoproteinelor nucleolare mici, prescurtate ca snRNP..
Într-adevăr, una dintre cele mai importante activități active care are loc în nucleoplasma eucariotă este sinteza, procesarea, transportul și exportul de ARN-uri mesagere mature..
Ribonucleoproteinele se grupează pentru a forma spliceozomul sau complexul de splicing, care este un centru catalitic responsabil pentru îndepărtarea intronilor din ARN-ul mesager. O serie de molecule de ARN cu un conținut ridicat de uracil este responsabilă pentru recunoașterea intronilor.
Spliciosomul este compus din aproximativ cinci ARN-uri nucleolare mici numite snRNA U1, U2, U4 / U6 și U5, pe lângă participarea altor proteine.
Să ne amintim că în eucariote genele sunt întrerupte în molecula ADN de regiuni necodificatoare numite introni care trebuie eliminați..
Reacția de îmbinarea integrează două etape consecutive: atacul nucleofil în zona de tăiere 5 'prin interacțiunea cu un reziduu de adenozină adiacent zonei 3' a intronului (pas care eliberează exonul), urmat de unirea exonilor.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.