programa de pós-graduação em genética nÚcleo interfÁsico envoltÓrio nuclear pós-graduanda:...

Programa dePós-Graduação

em Genética

NÚCLEO INTERFÁSICONÚCLEO INTERFÁSICO

ENVOLTÓRIO ENVOLTÓRIO NUCLEARNUCLEARPós-graduanda: Pós-graduanda:

Leiza PenariolLeiza Penariol Vanessa Bellini BardellaVanessa Bellini Bardella

Membrana celular

Citoplasma

Envoltório nuclear

Núcleo

Nucléolo

Funções:Funções:

• Compartimentalização do material genético• Separação entre os componentes do núcleo e do citoplasma• Organização do material genético• Determinação da forma e proteção mecânica do conteúdo nuclear• Barreira seletiva para a importação e exportação núcleo-citoplasma

______________________________________________Envoltório Nuclear______________________________________________Envoltório Nuclear

Outras denominações:Outras denominações:• Envelope nuclear• Carioteca• Invólucro nuclear• Membrana nuclear

Ultra-estrutura (M.E.T.)



EstruturaEstrutura

• membrana externa• membrana interna• espaço perinuclaer (entre as membranas• complexo de poros (ptos de fusão entre as membranas)• lâmina nuclear: lâmina densa interna

_______________________________________________________________Envoltório Nuclear_______________________________________________________________Envoltório Nuclear

Espaços Espaços perinuclearperinuclear

esesMN internaMN interna

MN MN externaexterna

Poros Poros nuclearesnucleares

_______________________________________________________________Envoltório Nuclear _______________________________________________________________Envoltório Nuclear


Membranas nucleares Membranas nucleares (MN)(MN)

MN interna• associação com lâmina nuclear e com a cromatina ou cromossomos• ancora componentes proteicos com ≠ funções

MN externa• similaridade com a membrana do retículo endoplasmático: poliribossomos aderidos na superfície• continuidade entre essas membranas


Membrana Membrana nuclear externanuclear externa

Membrana do Membrana do retículo retículo

endoplasmáticoendoplasmático

Membrana Membrana nuclear internanuclear interna


Espaço Perinuclear (EP)Espaço Perinuclear (EP)

• distanciamento uniforme entre as membranas

• espaço dilatado ou irregular: ST hormonal, intoxicação por drogas ou RE dilatado

• conteúdo ~ RE: ambiente altamente redutor, com gde concentração de Ca

• presença de proteínas e enzimas envolvidas no processamento dos peptídeos nascentes


Membrana Membrana nuclear externanuclear externa

Membrana do Membrana do retículo retículo

endoplasmáticoendoplasmático

Membrana Membrana nuclear internanuclear interna

Espaço Espaço perinuclearperinuclear


Complexo de Poros Complexo de Poros (CP)(CP)• pontos de fusão entre as MN pontos de fusão entre as MN

interna e externainterna e externa

• cobrem de 1,2% a 25% da superfície nuclearcobrem de 1,2% a 25% da superfície nuclear

• › › nº em células com alta atividade de síntesenº em células com alta atividade de síntese

• transporte de proteínas, RNA e suas transporte de proteínas, RNA e suas combinaçõescombinações

• estrutura e função formada por mais de 100 estrutura e função formada por mais de 100 proteínas associadas entre siproteínas associadas entre si

• estrutura macromolecular, massa › 112.000 estrutura macromolecular, massa › 112.000 KDaKDa

Complexo de PorosComplexo de Poros_______________________________________________________________Envoltório Nuclear _______________________________________________________________Envoltório Nuclear

Complexo de PorosComplexo de Poros

MembranaMembranaInternaInterna

MembranaMembranaExternaExterna

Complexo de Complexo de PorosPoros

Espaço Espaço PerinuclearPerinuclear

12

43

56

7

8

Estrutura do CPEstrutura do CP8 unidades 8 unidades

fundamentais fundamentais dispostas em simetria dispostas em simetria

octogonaloctogonal

cada unidade é cada unidade é formada por 2 formada por 2 subunidadessubunidades

colunar

luminal

colunacolunarr

luminalluminal

centrcentro o

espaço espaço perinucleaperinuclea

rr


citoplasmáticitoplasmáticaca

nuclearnuclear

As subunidades As subunidades colunarescolunares

conectadas na conectadas na porção porção

medianamediana

unidade anularunidade anular

As diferentes As diferentes unidadesunidades

conectadas nas conectadas nas duas extremidades duas extremidades

e na porção e na porção medianamediana


A membrana nuclear A membrana nuclear situada no complexo de situada no complexo de

poroporo

passa pelo espaço passa pelo espaço entre as entre as

subunidades subunidades colunar e luminalcolunar e luminal

espaço espaço residualresidual10 nm cada um10 nm cada um

10 nm

10 nm


subunidades

Complexos de poros Complexos de poros nuclearesnucleares


Núcleo

8 colunas de sustentação

associadas em um anel distal “cesto”

Citoplasma

filamentos

grânulo intra

anular

complexos RNA-proteínas

Complexo de Poro Complexo de Poro NuclearNuclear

Face citoplasmática

grânulo intra

anular


Transporte pelo Complexo de Transporte pelo Complexo de Poros Poros

• partículas pequenas passam livrementepartículas pequenas passam livremente

• mantém ≠ de potencial entre o núcleo e o mantém ≠ de potencial entre o núcleo e o citoplasmacitoplasma

• mantém a mantém a [Ca] nuclear, íon importante em [Ca] nuclear, íon importante em processos nucleares, por ex. Apoptoseprocessos nucleares, por ex. Apoptose

• macromoléculas gasto de energia macromoléculas gasto de energia (modificações conformacionais do poro)(modificações conformacionais do poro)

Tipos de transporte pelo CP Tipos de transporte pelo CP

MoléculasMoléculasAté 50KDaAté 50KDa

MoléculasMoléculas› › 50KDa50KDa

Componentes Componentes concentrados no concentrados no

núcleo ou no núcleo ou no citoplasmacitoplasma

difusão difusão simplessimples

difusão difusão facilitadafacilitada sinais específicossinais específicos

passam passam livrementelivremente

interagem interagem com com

componentes componentes do CPdo CP

reconhecidos por reconhecidos por receptores receptores

citoplasmáticos ou citoplasmáticos ou nuclearesnucleares

equilíbrio equilíbrio entre os 2 entre os 2 ambientesambientes

equilíbrio equilíbrio entre os 2 entre os 2 ambientesambientes

› › concentração em concentração em 1 dos ambientes1 dos ambientes


Moléculas até 50KDaMoléculas até 50KDa

Difusão SimplesDifusão Simples

Moléculas › 50KDaMoléculas › 50KDa

Difusão FacilitadaDifusão Facilitada

Componentes concentrados no Componentes concentrados no núcleo ou no citoplasmanúcleo ou no citoplasma

reconhecidos por receptoresreconhecidos por receptores

1. núcleo 1. núcleo citoplasmacitoplasma

Seqüência de Seqüência de Localização Nuclear -Localização Nuclear -

NLSNLS

2. citoplasma 2. citoplasma núcleo núcleo

Sinal de Sinal de Exportação Exportação

Nuclear (NES)Nuclear (NES)

1. Transporte núcleo - citoplasma1. Transporte núcleo - citoplasma

Transporte Núcleo-CitoplasmaTransporte Núcleo-Citoplasma

Concentração de moléculas no núcleo ou Concentração de moléculas no núcleo ou citoplasmacitoplasma

mecanismos de mecanismos de transportetransporte

mecanismos mecanismos de retençãode retenção

direção do direção do compartimento compartimento

alvoalvo

impedem o impedem o transportetransporte

1ª Etapa1ª EtapaLigação com o Ligação com o complexo de porocomplexo de poro

2. Transporte citoplasma - núcleo2. Transporte citoplasma - núcleo2ª Etapa2ª Etapa

Translocação Translocação (dependente de (dependente de energia)energia)


Lâmina Nuclear (LN)Lâmina Nuclear (LN)• não ocorre nos vegetais não ocorre nos vegetais superioressuperiores

• espessura variável (10nm – espessura variável (10nm – 200nm)200nm)• justaposta à justaposta à face interna do face interna do ENEN

• composta por composta por proteínasproteínas

LâminLâminaa

Lâmina: camada eletrondensa – superfície interna Lâmina: camada eletrondensa – superfície interna do ENdo EN

_____________________________________________________________________________Envoltório Nuclear _____________________________________________________________________________Envoltório Nuclear

LâminaLâmina

_____________________________________________________________________________Envoltório Nuclear _____________________________________________________________________________Envoltório Nuclear


Funções da LNFunções da LN

• estabilização e estabilização e reformação do reformação do núcleo após a divisão núcleo após a divisão celularcelular

• envolvimento na envolvimento na ancoragem da ancoragem da cromatinacromatina

• papel na regulação papel na regulação da expressão gênica da expressão gênica e duplicação do DNAe duplicação do DNA


Componentes da LNComponentes da LNBasicamente protéica, com predomínio das laminas Basicamente protéica, com predomínio das laminas

nucleares nucleares

(grupo das proteínas dos filamentos intermediários do (grupo das proteínas dos filamentos intermediários do citoesqueleto)citoesqueleto)

Dois tipos principais durante a divisão Dois tipos principais durante a divisão celularcelular

Lamina A/CLamina A/C• solubilizadas qdo o envoltório é desfeitosolubilizadas qdo o envoltório é desfeito

Lamina BLamina B• tb se dissocia, mas permanece associada às tb se dissocia, mas permanece associada às vesículas resultantes da desestruturação do vesículas resultantes da desestruturação do ENEN

1. Laminas do tipo 1. Laminas do tipo BB

ligam-se ligam-se fortemente à fortemente à membrana membrana nuclear interna nuclear interna através de um através de um radical isoprenil e radical isoprenil e pela ligação com pela ligação com um receptor um receptor específico (p58)específico (p58)

p58p58

2. Com o avanço 2. Com o avanço do ciclo celular, do ciclo celular, ocorre a ocorre a fosforilação das fosforilação das laminas A por laminas A por proteína-quinases proteína-quinases específicas do específicas do ciclo celularciclo celular

p58

FosforilaçFosforilaçãoão

3. Uma vez 3. Uma vez fosforiladas, as fosforiladas, as interações das interações das laminas A entre si e laminas A entre si e com a lamina B são com a lamina B são enfraquecidas e a enfraquecidas e a lâmina nuclear é lâmina nuclear é desfeita, o que desfeita, o que ocorre para a ocorre para a desestruturação das desestruturação das membranas do EN membranas do EN em pequenas em pequenas vesículas.vesículas.

Desestruturação

4. Na anáfase existe 4. Na anáfase existe um decréscimo da um decréscimo da atividade das atividade das quinases com um quinases com um concomitante concomitante aumento da aumento da atividade de atividade de fosfatases que fosfatases que removem os fosfatos removem os fosfatos das laminas Adas laminas A

5. A desfosforilação 5. A desfosforilação permite a permite a reassociação das reassociação das laminas A com a laminas A com a superfície dos superfície dos cromossomos.cromossomos.

Desfosforilação

6. O que 6. O que favorece o favorece o reagrupamento reagrupamento das vesículas das vesículas contendo contendo laminas B e a laminas B e a reformação do reformação do EN na superfície EN na superfície dos dos cromossomos cromossomos em em descondensação descondensação na telófase.na telófase.

Reformação do EN

programa de pós-graduação em genética nÚcleo interfÁsico envoltÓrio nuclear pós-graduanda:...

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