Nucleo interfásico

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Núcleo interfásico 
- principal características da célula eucariótica 
 
- geralmente único e central 
 
- em geral a sua forma acompanha a forma da célula 
 
- seu tamanho varia de acordo com o metabolismo celular e com o 
conteúdo de DNA 
 
- contém a maior parte da informação genética no seu DNA 
 
-controla o metabolismo celular através da transcrição do DNA nos 
diferentes tipos de RNAs 
 
 
No compartimento nuclear localizam-se: 
 
 - 46 cromossomos 
 - RNAs 
 - nucléolo 
 - diversa proteínas 
 - matriz nuclear ou nucleoplasma 
 
Na célula eucariótica o núcleo esta inserido em seu próprio 
envoltório 
Esquema de corte de núcleo interfásico. 
Comparação entre cromatina núcleo interfásico 
e nos cromossomos 
Célula interfásica Célula em divisão 
Células vegetais 
DNA corado com DAPI 
 
Os cromossomos interfásicos ocupam diferentes regiões no núcleo 
Sondas de DNA ligadas a diferentes marcadores fluorescentes são usadas para 
pintar cromossomos interfásicos específicos em uma célula humana. Cada 
cromossomo se localiza em um território distinto dentro do núcleo. Notar que 
pares de cromossomos homólogos de uma célula diplóide (cromossomo 9) não 
estão em uma mesma região. 
 
 
 DNA 
• DNA 
 RNA proteína 
replicação 
transcrição 
tradução 
No núcleo interfásico 
citoplama 
Núcleo na Interfase 
• Fase celular entre duas mitoses 
• Metabolicamente muito ativo: sintetiza 
RNA (transcrição) e DNA (replicação) 
• Constituintes: 
– Envoltório (carioteca) 
– Cromatina 
– Nucleoplasma 
– Matriz 
– Nucléolos 
Componentes nucleares 
Hc= heterocromatina 
Ec=eucromatina 
F=porção fibrilar do nucléolo 
G=Porção granular do nucléolo 
Envoltório nuclear = carioteca 
- Separa o conteúdo nuclear do citoplasma e só é visível ao ME 
- Membrana externa: 5-6 nm, ribossomos e continuidade com o RE 
- Cisterna perinuclear: 10-20 nm de espessura 
- Membrana interna: 5-6 nm: 
 Lâmina nuclear - rede fibrosa associada à superfície interna 
 - interrompe-se nos poros 
 - formada por lamina A,B,C 
 - dá suporte e mantém a forma do envoltório 
 nuclear 
 - liga fibras cromatínicas ao envoltório 
 
Lâmina nuclear 
A lâmina é formada por uma 
rede bidimensional de 
filamentos intermediarios 
especializados 
Lâmina nuclear de oócito de sapo 
 A quebra do envoltório nuclear na mitose inicia-se com a fosforilação da 
lamina nuclear, que leva então a quebra do envelope nuclear. A 
desfosforilação das laminas leva a reformulação do envelope no final da 
mitose. 
-formados pela fusão das membranas nuclear interna 
e externa 
-permitem o trânsito de íons, moléculas pequenas e 
macromoléculas 
 -n. varia com o tipo celular e estágio funcional 
 -selecionam o intercâmbio núcleo-citoplasma 
Poros 
Complexo de poro 
-Diâmetro interno 9 nm e externo 120 nm 
-Canal central – 40 nm com grânulo central 
-2 anéis com arranjo octogonal ancorados na bicamada lipídica através 
de proteínas de ancoragem nos pontos onde as 2 membranas estão 
fundidas 
-fibrilas radiais (8) conectam-se ao anel e dirigem-se ao canal central 
-Fibrilas protéicas nascem nos anéis e formam estrutura semelhante a 
cesta de basquete no lado nuclear 
-Nucleoporinas: + de 100 proteínas associadas ao CP 
Complexo de poros da membrana nuclear 
Quanto mais ativa a célula►maior transporte nuclear 
Moleculas peq>ate 5000D = 
facilmente transportadas 
Moleculas >60.000D =longo 
tempo 
TRÂNSITO DE MOLÉCULAS PELO 
PORO 
- passivamente nos 2 sentidos, moléculas até 9 nm de ǿ 
- com gasto energético, macromoléculas (proteínas e RNAs) 
- proteínas destinadas ao núcleo: sinal nuclear específico (sinal de 
localização nuclear- peptídeo sinal-NSL) – cauda de 4 a 8 
aminoácidos, ricos em lisina e arginina, que têm carga elétrica (+) 
-passagem das proteínas pelos poros: processo ativo, ex: DNA ou 
RNA polimerases 
 -Importinas:  e  heterodímero residente no citoplasma 
 importina liga-se ao NSL e a  importina une-se a subunidade  
→translocação da proteína pelo poro 
Passagem ativa de proteínas através dos poros 
Fibrilas do complexo de 
poro e Nucleoporinas 
→sequencias curtas 
repetitivas que fazem o 
caminho para os receptores 
de importação e suas 
proteinas associadas → 
sistema de rolamento para 
o interior do núcleo 
*importinas ou receptores de 
importação nuclear são proteinas 
citosolicas soluveis que se ligam 
ao sinal de localização nuclear e as 
nucleoporinas dos complexos de 
poro 
 
Proteínas destinadas ao núcleo são ativamente transportadas pelo poro 
- Sinal de importação nuclear não é removido após a entrada no 
núcleo - quando da dissolução do núcleo na mitose as proteínas 
voltam a ele pós-mitose 
- Sinais de exportação nuclear 
 -Exportinas= receptores de exportação núcleo → citosol 
 -Exportação dos RNAs → ponto crítico na expressão gênica 
 -Processo ativo → proteína Ran – GTP (hidrolise) 
 
Importinas e Exportinas são codificadas por uma mesma familia de 
genes → CARIOFERINAS 
 
-Sistema de importação e exportação nuclear funcionam de forma 
semelhante MAS oposta → as importinas se ligam as proteínas 
no citosol e as liberam no núcleo voltando ao citosdol para re-
uso, enquanto que as exportinas se ligam no núcleo e as liberam 
no citosol voltando após ao núcleo 
 A energia fornercida pela hidrólise de GTP direciona o transporte nuclear 
Modelo como a hidrólise de GTP a partir de Ran direciona o transporte nuclear. 
Movimento através do complexo de poro de receptores de complexo lotados pode 
ocorrer por difusão orientada ao longo das sequencias repetidas FG das nucleoporinas. 
A localização diferenciada das Ran-GTP no núcleo e da Ran-GDP no citosol da a 
direcionalidade tanto para a importação nuclear como para a exportação nuclear. 
citosol 
núcleo 
Importação Exportação 
Translocação através da carioteca ligada a GTP – 
Um mRNA pronto para ser exportado e seu transporte através do poro 
nuclear. Algumas proteínas viajam com o mRNA através do poro enquanto que 
outras permanecem no núcleo.Uma vez no citosol o mRNA se desfaz das 
proteinas e adquire novas . Estas substituições tem papel importante na 
subsequente tradução da mensagem. 
Cromatina nuclear 
-Toda porção do núcleo que se cora e é visível ao MO (menos o 
nucléolo) 
-DNA + proteinas específicas =Histonas (+ 3% de RNAnascentes) 
-Núcleo interfásico: compactada e/ou descompactada 
-Núcleo em divisão: altamente compactada = cromossomos 
• Desoxirribonúcleoproteína em vários graus de condensação 
 Heterocromatina: porções condensadas (inativas) 
 Eucromatina: difusa>> atividade de transcrição 
Heterocromatina 
Constitutiva: 
 -permanentemente condensada 
 -seqüências de DNA altamente repetitivas – DNA satélite 
 -Extremidades dos cromossomos =telômeros e 
centrômeros >>responsavel pelo funcionamento deles 
 -Regiões organizadoras do nucléolo - cromocentros 
 -Cromatina associada ao nucléolo 
Facultativa 
 -condensada em algumas células, mas não em outras 
 -mais abundante em células diferenciadas 
 -cromatina sexual 
 
Cromatina sexual 
- Fêmeas de mamíferos 
- Heterocromatina facultativa 
- Condensação ao acaso de um dos cromossomos X (materno ou paterno) - inativo 
- Interior do núcleo ou associado à carioteca 
- Epitélio bucal e neutrófilos 
-Diagnóstico citológico do sexo 
Cromatina 
• DNA + proteínas básicas(ricas em aminoácidos com 
carga positiva) - histonas e protaminas + proteínas não 
histônicas 
 
• Histonas: se ligam a partes do DNA por interações dos 
radicais amina com os radicais P do DNA 
 
• H1 e dos nucleossomas (H2A, H2B, H3 e H4) 
• Partes não ligadas: caráter ácido (basofilia) 
Nucleossomos= nível + básico de 
organização do DNA 
• Nucleossomo=Octômeros (H2A+H2B+H3+H4) protéicos 
envoltos por 2 voltas de DNA>>fita de DNA cerca de 
terço mais curta. 
• Região internucleossômica –entre 2 nucleossomos> 
porção de DNA associada à H1>> maior compactação 
• Fibras de cromatina (~30nm de diametro)– histonas 
formam pontes entre os nucleossomos próximos 
• Cromossomos – fibras de cromatina enroladas em espiral 
Nucleosomos vistos por 
EM>cromatina isolada direta;te 
do nucleo interfasico e apos 
descondensação com 
endonucleases para mostrar os 
nucleossomos>>colar de perolas 
Nucleossomos 
Nucléolo 
• Estruturas esféricas e densas 
• Geralmente é único → depende momento da interfase 
• Cromatina associada ao nucléolo=Regiões 
organizadoras do nucléolo → NORs 
• 2 porções: 
– Fibrilar - DNA → transcrição do rRNA 
– Granular - partículas precursoras das subunidades 
ribossômicas 
• Síntese de RNA ribossômico 
• Tamanho do nucléolo: relacionado com a atividade de 
tradução 
Núcleo de um fibroblasto mostrando nucléolo com três regiões 
distintas: a transcrição de genes de rRNA ocorre entre o centro 
fibrilar e o componente fibrilar denso e o processamento do rRNAs e 
sua organização em ribossomos ocorre fora do componente fibrilar 
denso em direção ao componente granular 
Matriz nuclear 
• Estrutura fibrilar –endoesqueleto nuclear 
• Cromossomos na intérfase – locais determinados 
• Componentes conhecidos: 
 Lâminas A, B e C – formam a lâmina nuclear, presa na 
face interna da carioteca 
 Dímero de subunidades protéicas com uma parte 
filamentosa e duas porções globosas 
Nucleoplasma 
Solução aquosa de proteínas (enzimas da 
glicólise, DNA-polimerases, RNA- polimerases), 
metabólitos (intermediários da glicólise e íons)