La nucléolo la ubicación se encuentra dentro del núcleo de cada célula. Los nucleolos están presentes durante la producción de proteínas en el núcleo, pero se desmontan durante la mitosis.
Los científicos han descubierto que el nucleolo juega un papel intrigante para el ciclo celular y potencialmente para la longevidad de los humanos.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
El nucleolo es una subestructura del núcleo de cada célula y es el principal responsable de la producción de proteínas. En la interfase, el nucleolo puede romperse y, por lo tanto, sirve para comprobar si la mitosis puede continuar o no.
¿Qué es el nucleolo?
Una de las subestructuras de la célula núcleo, el nucleolo se descubrió por primera vez en el siglo XVIII. En la década de 1960, los científicos descubrieron la función principal del nucleolo como un ribosoma productor.
La ubicación del nucleolo se encuentra dentro del núcleo de la célula. Bajo un microscopio, parece una mancha oscura alojada por el núcleo. El nucleolo es una estructura que no posee membrana. El nucleolo puede ser grande o pequeño según las necesidades de la célula. Sin embargo, es el objeto más grande dentro del núcleo.
Varios materiales comprenden el nucleolo. Estos incluyen material granular hecho de subunidades ribosómicas, porciones fibrilares en su mayoría hechas de ARN ribosómico (ARNr), proteínas para formar fibrillas y también algo de ADN.
Normalmente, una célula eucariota alberga un nucleolo, pero hay excepciones. El número de nucleolos es específico de la especie. En los seres humanos, puede haber hasta 10 nucléolos después división celular. Sin embargo, eventualmente se transforman en un nucleolo solitario más grande.
La ubicación del nucleolo es importante debido a sus múltiples funciones para el núcleo. Está asociado con los cromosomas, que se forman en sitios cromosómicos denominados _regiones organizadoras de nucleolo_ o NOR. El nucléolo puede cambiar su forma o desmontarse por completo durante las diferentes fases de la ciclo celular.
¿Cuáles son las funciones del nucleolo?
Los nucléolos están presentes para el ensamblaje de los ribosomas. El nucleolo sirve como una especie de fábrica de ribosomas, donde la transcripción ocurre constantemente cuando está en su estado completamente ensamblado.
El nucleolo se ensambla alrededor de fragmentos de ADN ribosómico repetido (ADNr) en las regiones organizadoras del nucleolo cromosómico (NOR). Luego, la ARN polimerasa I transcribe las repeticiones y produce pre-ARNr. Esos pre-ARNr avanzan y las subunidades resultantes ensambladas por proteínas ribosomales eventualmente se convierten en ribosomas. Estas proteínas, a su vez, se utilizan para numerosas funciones y partes del cuerpo, desde la señalización, el control de reacciones, la fabricación de cabello, etc.
La estructura nucleolar está ligada a los niveles de ARN, ya que los pre-ARNr producen las proteínas que sirven como andamio para el nucleolo. Cuando se detiene la transcripción del ARNr, esto conduce a una alteración nucleolar. La alteración nucleolar puede provocar alteraciones del ciclo celular, muerte celular espontánea (apoptosis) y diferenciación celular.
El nucléolo también sirve como un control de calidad para las células y, en muchos sentidos, puede considerarse el "cerebro" del núcleo.
Las proteínas nucleolares son importantes para los pasos del ciclo celular, Replicación de ADN y reparación.
La envoltura nuclear se rompe en la mitosis
Cuando las células se dividen, sus núcleos deben descomponerse. Finalmente, se vuelve a montar cuando se completa el proceso. La envoltura nuclear se rompe temprano en mitosis, volcando una parte significativa de su contenido en el citoplasma.
Al comienzo de la mitosis, el nucleolo se desmonta. Esto se debe a la supresión de la transcripción del ARNr por la quinasa 1 dependiente de ciclina (Cdk1). Cdk1 hace esto mediante la fosforilación de los componentes de transcripción del ARNr. Las proteínas nucleolares luego se mueven al citoplasma.
El paso de la mitosis en el que se rompe la envoltura nuclear es el final de la profase. Los restos de la envoltura nuclear existen esencialmente como vesículas en este punto. Sin embargo, este proceso no ocurre en algunas levaduras. Es frecuente en organismos superiores.
Además de la ruptura de la envoltura nuclear y el desmontaje del nucleolo, los cromosomas se condensan. Los cromosomas se vuelven densos y están listos para la interfase, de modo que no se dañen cuando se organizan en nuevas células hijas. El ADN está firmemente enrollado en los cromosomas en ese punto, y transcripción se detiene como resultado.
Una vez que se completa la mitosis, los cromosomas se aflojan nuevamente y las envolturas nucleares se vuelven a ensamblar alrededor de los cromosomas hijos separados formando dos nuevos núcleos. Una vez que los cromosomas se descondensan, se produce la desfosforilación de los factores de transcripción del ARNr. Luego, la transcripción del ARN comienza de nuevo y el nucleolo puede comenzar su trabajo.
Para evitar que el ADN se transmita a las células hijas, existen varios puntos de control en el ciclo celular. Los investigadores piensan que el daño al ADN puede ser causado, al menos parcialmente, por el agotamiento de la transcripción del ARNr que causa la interrupción del nucleolo.
Por supuesto, uno de los objetivos principales de estos puntos de control es también salvaguardar que las células hijas sean copias de las células madre y posean el número correcto de cromosomas.
El nucleolo durante la interfase
Las células hijas entran interfase, que consta de varios pasos bioquímicos previos a la división celular.
En la fase de brecha o Fase G1, la célula produce proteínas para la replicación del ADN. Después de este, Fase S marca el momento de la replicación cromosómica. Esto produce dos cromátidas hermanas, duplicando la cantidad de ADN en una célula.
La Fase G2 viene después de la fase S. La producción de proteínas aumenta en G2 y, en particular, los microtúbulos están hechos para la mitosis.
Otra fase, G0, ocurre para las células que no se están replicando. Pueden estar inactivos o envejecidos, y algunos pueden volver a entrar en la fase G1 para dividirse.
Después de la división celular, Cdk1 ya no es necesaria y la transcripción del ARN puede comenzar de nuevo. Los nucleolos están presentes durante este punto.
Durante la interfase, el nucleolo se rompe. Los investigadores creen que esta alteración nucleolar resulta como una respuesta al estrés en la célula, debido a la supresión de la transcripción del ARNr a través del daño del ADN, hipoxia o falta de nutrientes.
Los científicos todavía están desentrañando las diversas funciones del nucleolo durante la interfase. El nucleolo alberga enzimas de modificación postraduccional durante la interfase.
Cada vez es más claro que la estructura del nucleolo está relacionada con la regulación del momento en que las células entran en la mitosis. La disrupción nucleolar conduce a una mitosis retardada.
La importancia del núcleo y la longevidad
Descubrimientos recientes parecen haber revelado una conexión entre el nucleolo y envejecimiento. La fragmentación del nucleolo parece ser la clave para comprender este proceso, así como el daño al ARN ribosómico.
Los procesos metabólicos también parecen jugar un papel con el nucléolo. Dado que el nucleolo se adapta a la disponibilidad de nutrientes y responde a las señales de crecimiento, cuando tiene menos acceso a estos recursos, disminuye de tamaño y produce menos ribosomas. Como resultado, las células tienden a vivir más tiempo, de ahí la conexión con la longevidad.
Cuando el nucleolo tiene acceso a más nutrición, producirá más ribosomas y, a su vez, crecerá más. Parece haber un punto de inflexión en el que esto puede convertirse en un problema. Los nucleolos más grandes tienden a encontrarse en personas con enfermedades crónicas y cáncer.
Los investigadores están aprendiendo continuamente el significado del nucléolo y cómo funciona. El estudio de los procesos mediante los cuales funciona el nucleolo en los ciclos celulares y la construcción ribosómica puede ayudar investigadores en la búsqueda de nuevos tratamientos para prevenir enfermedades crónicas y tal vez aumentar la vida útil de humanos.