la ubicación del nucleolo se encuentra dentro del núcleo de cada célula. Los nucleolos están presentes durante la producción de proteínas en el núcleo, pero se desensamblan durante la mitosis. los científicos han descubierto que el nucleolo desempeña un papel intrigante para el ciclo celular y, potencialmente, para la longevidad de los humanos.
¿Qué es el nucleolo?
una de las subestructuras del núcleo de una célula, el núcleo fue descubierto por primera vez en el siglo XVIII. en la década de 1960, los científicos descubrieron la función principal del nucleolo como productor de ribosomas.
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 una membrana. El nucleolo puede ser grande o pequeño dependiendo de las necesidades de una célula. Es, sin embargo, el objeto más grande dentro del núcleo.
Diversos materiales comprenden el nucleolo. estos incluyen material granular hecho de subunidades ribosómicas, porciones fibrilares en su mayoría hechas de ARN ribosómico (rrna), proteínas para formar fibrillas y algo de ADN también.
Por lo general, una célula eucariota alberga un nucleolo, pero hay excepciones. El número de nucleolos es específico de la especie. en humanos, puede haber hasta 10 nucleolos después de la 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. se asocia con los cromosomas, formándose en los sitios de cromosomas llamados regiones organizadoras de nucleolo, o nors. El nucleolo puede cambiar su forma o desmontarse por completo durante las diferentes fases del ciclo celular.
¿Cuáles son las funciones del nucleolo?
Los nucleolos están presentes para el ensamblaje del ribosoma. el nucleolo sirve como una especie de fábrica de ribosomas, en donde la transcripción ocurre constantemente cuando está en su estado completamente ensamblado.
el nucleolo se ensambla alrededor de fragmentos de ADN ribosomal repetido (rdna) en las regiones organizadoras del nucleolo cromosómico (nors). luego, la polimerasa i transcribe las repeticiones y hace pre-rnas. esos pre-rrnas avanzan, y las subunidades resultantes ensambladas por las proteínas ribosómicas 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 las reacciones, la fabricación del cabello, etc.
La estructura nucleolar está ligada a los niveles de ARN, ya que los pre-rrnas producen las proteínas que sirven de soporte para el nucleolo. cuando la transcripción de rrna se detiene, esto conduce a una alteración nucleolar. La alteración nucleolar puede conducir a alteraciones del ciclo celular, muerte celular espontánea (apoptosis) y diferenciación celular.
El nucleolo también sirve como un control de calidad de las células y, en muchos sentidos, puede considerarse el "cerebro" del núcleo.
Las proteínas nucleolar son importantes para los pasos del ciclo celular, la replicación y reparación del ADN.
La envoltura nuclear se descompone en la mitosis.
Cuando las células se dividen, sus núcleos deben descomponerse. eventualmente se vuelve a montar cuando el proceso se completa. la envoltura nuclear se descompone al principio de la mitosis, dejando una porción 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 rrna por la quinasa 1 dependiente de ciclina (cdk1). cdk1 hace esto mediante la fosforilación de los componentes de transcripción rrna. Las proteínas nucleolar se mueven hacia el citoplasma.
El paso en la mitosis en el que se rompe la envoltura nuclear es el final de la profase. los restos de la envoltura nuclear esencialmente existen como vesículas en este punto. Sin embargo, este proceso no ocurre en algunas levaduras. es prevalente 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 en la preparación para la interfase, por lo que no se dañarán cuando se dispongan en nuevas células hijas. El ADN se enrolla fuertemente en los cromosomas en ese punto, y la transcripción se detiene como resultado.
Una vez que se completa la mitosis, los cromosomas se relajan nuevamente y las envolturas nucleares se vuelven a juntar alrededor de los cromosomas hijos separados, formando dos nuevos núcleos. Una vez que los cromosomas decondense, se produce la desfosforilación de los factores de transcripción de ARN. La transcripción de ARN comienza nuevamente y el nucleolo puede comenzar su trabajo.
Para evitar que se dañe el ADN 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 de ARN que causa la interrupción del nucleolo.
Por supuesto, uno de los objetivos principales de estos puntos de control es también garantizar que las células hijas sean copias de las células progenitoras y que tengan el número correcto de cromosomas.
el nucleolo durante la interfase
las células hijas entran en interfase, que se compone de varios pasos bioquímicos antes de la división celular.
En la fase de intervalo o fase g1, la célula produce proteínas para la replicación del ADN. después de esto, la fase s marca el tiempo de replicación del cromosoma. 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 se incrementa en g2 y, en particular, los microtúbulos se fabrican para la mitosis.
otra fase, g0, se produce para las células que no se están replicando. pueden estar inactivos o envejecidos, y algunos pueden reingresar a la fase g1 para dividir.
después de la división celular, cdk1 ya no es necesario, y la transcripción de rna puede comenzar nuevamente. Los nucleolos están presentes durante este punto.
Durante la interfase, el nucleolo se rompe. los investigadores piensan que los resultados de esta alteración nucleolar son una respuesta al estrés en la célula, debido a la supresión de la transcripción de ARN a través del daño del ADN, la hipoxia o la falta de nutrientes.
Los científicos todavía están haciendo las diferentes funciones del nucleolo durante la interfase. el nucleolo aloja enzimas de modificación postraduccional durante la interfase.
cada vez es más claro que la estructura del nucleolo está relacionada con la regulación de cuándo las células entran en la mitosis. La alteración nucleolar lleva a la mitosis tardía.
La importancia del nucleolo y la longevidad.
Los descubrimientos recientes parecen haber revelado una conexión entre el nucleolo y el envejecimiento. La fragmentación del nucleolo parece ser la clave para comprender este proceso, así como el daño al ARN ribosomal.
Los procesos metabólicos también parecen desempeñar un papel con el nucleolo. ya que el nucleolo es adaptable 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. las células tienden a vivir más tiempo como resultado, de ahí la conexión con la longevidad.
cuando el nucleolo tenga acceso a más nutrición, producirá más ribosomas y, a su vez, crecerá más. Parece que hay un punto de inflexión en el que esto puede convertirse en un problema. Los nucleolos más grandes tienden a encontrarse en individuos con enfermedades crónicas y cáncer.
Los investigadores están aprendiendo continuamente la importancia del nucleolo y cómo funciona. El estudio de los procesos mediante los cuales el nucleolo funciona en los ciclos celulares y la construcción ribosomal puede ayudar a los investigadores a encontrar nuevos tratamientos para prevenir enfermedades crónicas y tal vez aumentar la vida útil de los humanos.