La estructura de la celula

Debido a que la envuelta nuclear separa el nucleoplasma del citoplasma, los procesos de replicación del
DNA, la transcripción y el procesamiento del RNA ocurre en el interior del núcleo mientras que la
traducción (la síntesis de proteínas) tiene lugar en el citoplasma, donde se encuentran los ribosomas. Esta
separación permite que se hayan desarrollado mecanismos de regulación de la expresión génica
exclusivos de los organismos eucariotas no presentes en las células procariotas. Por ejemplo, la expresión
de algunos genes eucariotas se controla a través de la regulación del transporte de los factores de
transcripción específicos (que activan o reprimen la actividad de un gen) desde el citoplasma donde se
sintetizan al núcleo donde actúan.
• La envoltura nuclear
• El complejo del poro nuclear
• Transporte nucleoplasmático
• El nucleoplasma
• El nucleolo
• Cromatina y cromosomas
La envoltura nuclear
La envoltura nuclear está formada por una doble membrana compuesta cada una de una típica bicapa
fosfolipídica que separa en las células eucariotas contenido del núcleo (genoma celular y nucleoplasma)
del citoplasma. Por otra parte, la envoltura nuclear se constituye en una barrera selectiva que impide el
libre paso de macromoléculas (RNA, proteínas) entre el interior nuclear y el citoplasma, manteniendo
condiciones metabólicamente únicas para cada uno esos dos compartimentos aunque permitiendo la
interdependencia (relación) funcional entre ambos.
La membrana en contacto con el citosol es la membrana nuclear exterior, que se continua con la
membrana del retículo endoplásmatico rugoso (RER), que al igual que la de este esta tachonada con
ribosomas. La membrana que mira al interior nuclear es la membrana nuclear interna, la cual contiene
un conjunto único de proteínas integrales de membrana, que interaccionan con la lamina nuclear
subyacente y que contribuye a mantener y regular la arquitectura nuclear. Juntas, las dos membranas
rodean el espacio, cisterna o lumen perinuclear que tiene usualmente de 20 a 40 nm de ancho, y que es
continuo con el lumen del RER. Las membranas nucleares interna y externa están atravesadas de vez en
cuando por complejos del poro nuclear, (NPC, acrónimo de Nuclear Pore Complex en inglés), canales
(construidos con proteínas) para el transporte nucleocitoplasmático, que facilitan y permiten el
intercambio (transporte) controlado de materiales de manera bidireccional entre el núcleo y el citoplasma.
En los complejos del poro nuclear las dos bicapas fosfolipídicas de las dos membranas nucleares interna y
externa confluyen para crear un tercer dominio la membrana del poro que rodea los NPC. El tráfico
selectivo de proteínas y RNAs a través de los complejos de poros nucleares no solo permiten el
mantenimiento de composición interna del núcleo sino que además tiene un papel clave en la regulación
de la expresión génica.
La envuelta nuclear tiene también un papel fundamental en al disposición de la cromatina en el interior
del núcleo. Debajo de la membrana nuclear interior se encuentra la lamina nuclear, que forma una red
densa de filamentos, compuestos de la proteína laminina, que proporciona soporte estructural al núcleo
Se han descrito varios cuatros tipos de lamininas nucleares: A, B (B1, B2), y C. Todas las lamininas son
proteínas fibrosas relacionadas con proteínas de los filamentos intermedios (FI) de tipo IV del
citoesqueleto . Las lamininas interaccionan con proteínas integrales de la membrana nuclear interna, que
median su unión a la envuelta nuclear, lo que permite su localización y organización en el interior
nuclear . Las lamininas constituyen los principales componentes de nucleoesqueleto, son las
determinantes del tamaño nuclear, del mantenimiento de la forma nuclear, de la integridad mecánica del
núcleo, proporcionando apoyo estructural a la periferia nuclear, así como del espacio existente entre los
distintos complejos nuclear del poro. Las lamininas actúan también en la organización de la cromatina al
actuar como sitios de anclaje o de unión para la cromatina. Una matriz de láminas se extiende hacia el
interior del núcleo. La cromatina contenida en un núcleo de una célula en interfase se organiza en grandes
bucles de DNA y regiones específicas de estos bucles se unen a la matriz de láminas. La organización
laminar normal es esencial para la replicación del DNA y puede jugar un papel en la regulación de la
expresión génica. Las láminas tienen también un papel fundamental durante reorganización del núcleo en
la división celular. Así, la lámina nuclear participa en el control del desensamblaje del núcleo en la
profase y la reorganización de nuevo del mismo en la telofase durante el proceso de mitosis.
20