O nucléolo localização está dentro do núcleo de cada célula. Os nucléolos estão presentes durante a produção de proteínas no núcleo, mas se desmontam durante a mitose.
Os cientistas descobriram que o nucléolo desempenha um papel intrigante para o ciclo celular e, potencialmente, para a longevidade dos humanos.
TL; DR (muito longo; Não li)
O nucléolo é uma subestrutura do núcleo de cada célula e é o principal responsável pela produção de proteínas. Na interfase, o nucléolo pode ser interrompido e, portanto, serve como uma verificação para saber se a mitose pode prosseguir ou não.
O que é o Nucleolus?
Uma das subestruturas de uma célula núcleo, o nucléolo foi descoberto pela primeira vez no século 18. Na década de 1960, os cientistas descobriram a função primária do nucléolo como um ribossomo produtor.
A localização do nucléolo está dentro do núcleo da célula. Ao microscópio, parece uma mancha escura alojada pelo núcleo. O nucléolo é uma estrutura que não possui membrana. O nucléolo pode ser grande ou pequeno, dependendo das necessidades da célula. É, no entanto, o maior objeto dentro do núcleo.
Vários materiais constituem o nucléolo. Estes incluem material granular feito de subunidades ribossômicas, porções fibrilares feitas principalmente de RNA ribossomal (rRNA), proteínas para formar fibrilas e também algum DNA.
Normalmente, uma célula eucariótica abriga um nucléolo, mas há exceções. O número de nucléolos é específico da espécie. Em humanos, pode haver até 10 nucléolos após divisão celular. Eles eventualmente se transformam em um nucléolo maior, único, no entanto.
A localização do nucléolo é importante devido às suas múltiplas funções para o núcleo. Está associada a cromossomos, formando-se em locais cromossômicos chamados _regiões organizadoras de nucléolos ou NORs. O nucléolo pode mudar sua forma ou desmontar inteiramente durante as diferentes fases do ciclo de célula.
Quais são as funções do Nucléolo?
Os nucléolos estão presentes para a montagem do ribossomo. O nucléolo funciona como uma espécie de fábrica de ribossomos, em que a transcrição ocorre constantemente quando está totalmente montado.
O nucléolo se reúne em torno de pedaços de DNA ribossômico repetido (rDNA) nas regiões organizadoras do nucléolo cromossômico (NORs). Em seguida, a RNA polimerase I transcreve as repetições e faz pré-rRNAs. Esses pré-rRNAs avançam e as subunidades resultantes, montadas por proteínas ribossômicas, eventualmente tornam-se ribossomos. Essas proteínas, por sua vez, são usadas para inúmeras funções e partes do corpo, desde sinalização, controle de reações, formação de cabelo e assim por diante.
A estrutura nucleolar está ligada aos níveis de RNA, uma vez que os pré-rRNAs fazem as proteínas que servem de suporte para o nucléolo. Quando a transcrição do rRNA pára, isso leva à ruptura nucleolar. A ruptura nucleolar pode levar a rupturas do ciclo celular, morte celular espontânea (apoptose) e diferenciação celular.
O nucléolo também serve como um controle de qualidade para as células e, de muitas maneiras, pode ser considerado o “cérebro” do núcleo.
As proteínas nucleolares são importantes para as etapas do ciclo celular, Replicação de DNA e reparar.
O envelope nuclear se decompõe na mitose
Quando as células se dividem, seus núcleos devem se quebrar. Eventualmente, ele é remontado quando o processo é concluído. O envelope nuclear se quebra no início mitose, despejando uma parte significativa de seu conteúdo no citoplasma.
No início da mitose, o nucléolo se desmonta. Isso se deve à supressão da transcrição do rRNA pela quinase 1 dependente de ciclina (Cdk1). Cdk1 faz isso por fosforilação dos componentes de transcrição do rRNA. As proteínas nucleolares então se movem para o citoplasma.
A etapa da mitose em que o envelope nuclear se quebra é o final da prófase. Os restos do envelope nuclear existem essencialmente como vesículas neste ponto. Este processo não ocorre em algumas leveduras, entretanto. É prevalente em organismos superiores.
Além da quebra do envelope nuclear e da desmontagem do nucléolo, os cromossomos se condensam. Os cromossomos tornam-se densos em prontidão para a interfase, de modo que não serão danificados ao serem organizados em novas células-filhas. O DNA está fortemente enrolado nos cromossomos nesse ponto, e transcrição pára como resultado.
Quando a mitose é concluída, os cromossomos se soltam novamente e os envelopes nucleares se reúnem em torno dos cromossomos filhos separados, formando dois novos núcleos. Uma vez que os cromossomos se descondensem, ocorre a desfosforilação dos fatores de transcrição do rRNA. A transcrição do RNA então começa de novo, e o nucléolo pode começar seu trabalho.
Para evitar que qualquer dano ao DNA seja transmitido às células-filhas, existem vários pontos de verificação no ciclo celular. Os pesquisadores acham que o dano ao DNA pode ser pelo menos parcialmente causado pelo esgotamento da transcrição do rRNA que causa a ruptura do nucléolo.
Obviamente, um dos principais objetivos desses pontos de verificação também é salvaguardar que as células-filhas sejam cópias das células-mãe e possuam o número correto de cromossomos.
O Nucléolo durante a interfase
Células filhas entram interfase, que é feito de várias etapas bioquímicas antes da divisão celular.
Na fase de lacuna ou Fase G1, a célula produz proteínas para a replicação do DNA. Depois disto, Fase S marca o momento da replicação do cromossomo. Isso produz duas cromátides irmãs, dobrando a quantidade de DNA em uma célula.
O Fase G2 vem após a fase S. A produção de proteínas é aumentada em G2 e, em particular, os microtúbulos são feitos para mitose.
Outra fase, G0, ocorre para células que não estão sendo replicadas. Eles podem estar dormentes ou envelhecendo, e alguns podem voltar a entrar na fase G1 para se dividir.
Após a divisão celular, o Cdk1 não é mais necessário e a transcrição do RNA pode começar novamente. Os nucléolos estão presentes durante este ponto.
Durante a interfase, o nucléolo é interrompido. Os pesquisadores acham que essa ruptura nucleolar resulta como uma resposta ao estresse na célula, devido à supressão da transcrição do rRNA por danos ao DNA, hipóxia ou falta de nutrientes.
Os cientistas ainda estão investigando as várias funções do nucléolo durante a interfase. O nucléolo abriga enzimas de modificação pós-tradução durante a interfase.
Está ficando mais claro que a estrutura do nucléolo está relacionada à regulação de quando as células entram na mitose. A ruptura nucleolar leva a mitose retardada.
A Importância do Nucléolo e Longevidade
Descobertas recentes parecem ter revelado uma conexão entre o nucléolo e envelhecimento. A fragmentação do nucléolo parece ser a chave para a compreensão desse processo, assim como os danos ao RNA ribossômico.
Os processos metabólicos também parecem desempenhar um papel no nucléolo. Como o nucléolo é adaptável à disponibilidade de nutrientes e responde aos sinais de crescimento, quando tem menos acesso a esses recursos, ele diminui de tamanho e produz menos ribossomos. Como resultado, as células tendem a viver mais tempo, daí a conexão com a longevidade.
Quando o nucléolo tem acesso a mais nutrição, ele fará mais ribossomos e, por sua vez, ficará maior. Parece haver um ponto de inflexão em que isso pode se tornar um problema. Os nucléolos maiores tendem a ser encontrados em indivíduos com doenças crônicas e câncer.
Os pesquisadores estão continuamente aprendendo o significado do nucléolo e como ele funciona. Estudar os processos pelos quais o nucléolo funciona nos ciclos celulares e na construção ribossomal pode ajudar pesquisadores na descoberta de novos tratamentos para prevenir doenças crônicas e talvez aumentar a vida útil de humanos.