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Bacteria Procariote (sin membranas internas) Eucariote (con membranas internas)

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Bacteria

Procariote(sin membranas internas)

Eucariote(con membranas internas)

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Célula animal

Célula Vegetal

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Herramientas clave en el estudio de la biología celular:

- microscopía óptica

- microscopía electrónica: alta resolución, técnicas de fijación, histoquímica de membranas

- genética de levaduras: (mutantes)

- bioquímica: reconstitución in vitro e identificación de componentes involucrados

- inmuno-histoquímica generación de anticuerpos

- biología molecular

- microscopía fluorescencia

- proteína verde fluorescente (GFP)

- microscopía confocal, FRAP (fluorescence recovery after bleaching) - cámaras de alta resolución …...

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Poro Nuclear

Nucleus

Cytoplasm

Núcleo (esquema)

Función: Regulación- Expresión genes- Replicación DNA- Transducción de señales…..

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COMPARTIMENTOS DEL NUCLEO

Intercromatina:- proteínas y RNP’s- nuclear speckles (spliceosome)- Cajal bodies (snRNP biogenesis)- PML nuclear bodies (transcriptional regulators) ...

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Clase I: Lámina nuclearTipo filamentos intermedios

Clase II: Contacto NE con lámina y cromatina

Clase III: Transporte núcleo-citoplasma

Clase IV: Asociación DNA

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PORO NUCLEAR

Función: Transporte núcleo-citoplásmico

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Transporte núcleo-citoplásmico(bi-direccional)

Pasivo:

5,000 MW are freely diffusable17,000 MW-- take 2 min to establish equilibrium44,000 MW--take 30 min to establish equilibrium60,000 MW--cannot move in by diffusion

“Facilitado”: Rápido y selectivoRegulado40-60kDA-MDaProteínas de transcripción, replicación, estructuralesRibosomas ensambladostRNA’s….

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Modelos de Funcionamiento del Complejo del Poro Nuclear

Brownian motion Selective phase model Oily-Spaghetti

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Karioferinas Importina / Importina Exportina 1 (crm1) (Ran-GTP binding proteins)

NES (Nuclear Export Signal)

NLS (Nuclear Localization Signal)

Ran-GTP / Ran-GDP(Núcleo / Citoplasma)

RanGAP (Citoplasma)(GTPase Activating Protein)

RanGEF o RCC1 (Núcleo)(Guanine Nucleotide Exchange Factor)

Transporte núcleo-citoplásmicoProteínas

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Señales de Transporte Nucleo-citoplásmico(Proteínas)

B: Básico (K o R)J: HidrofílicoZ: HidrofóbicoX: Cualquiera

M9: hnRNP A1

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Importación:Proteínas a Núcleo

Importinas y

1

2

3

4 5

6

7

8

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Exportación: Proteinas a Citoplasma.Exportina 1 (crm1)

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Ran-GTP Gradient in Interphase(Ran-GTP cycle)

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Transporte Nucleo-citoplásmicoExportación de RNA’s (Crm1)

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Transporte Nucleo-citoplásmicoExportación de mRNA’s

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Heterocromatina- condensada a lo largo delCiclo celular- estructura compacta inanccesible afactores de modificación de DNA- no genes- NO transcripción- periferia núcleo (cromosomas con baja densidad genes)

Eucromatina- no condensada en interfase- transcripcción activa- interior del núcleo (cromosomas con alta densidad genes)

Localización de factores de regulación?

ORGANIZACION DE CROMATINA(dinámico)

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ACTIVIDAD TRANSCRIPCIONAL

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snRNA

splicing

SPLICING

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Ciclo Celular en Células Diploides(mitosis en células mamífero)

(Síntesis DNA)~7 horas

Interfase (4n)~3 horas

Interfase (2n)~5 horas

Mitosis~1 hora

Membrana Nuclearse fragmenta

Estructura de dos membranas nucleares

~16 horas

Go

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Ensamblaje y Desensamblaje de la Membrana Nuclear(Mitosis)

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Importin -Exportina?

Mitosis abierta vs cerrada