Nucléoplasme

Emplacement de nucléoplasme dans le noyau cellulaire

Qu'est-ce que la nucléoplasme?

Il Nucléoplasme C'est la substance dans laquelle l'ADN et d'autres structures nucléaires sont immergés, comme les nucléoles. Il se sépare du cytoplasme cellulaire au moyen de la membrane centrale, mais peut échanger des matériaux avec lui à travers les pores nucléaires.

Ses composants sont principalement de l'eau et une série de sucres, d'ions, d'acides aminés et de protéines et d'enzymes impliquées dans la régulation des gènes, parmi ces plus de 300 protéines différentes des histones. En fait, sa composition est similaire à celle du cytoplasme cellulaire.

Dans ce liquide nucléaire se trouvent également les nucléotides, qui sont les "blocs" qui sont utilisés pour la construction de l'ADN et de l'ARN, à l'aide d'enzymes et de cofacteurs. Dans certaines grandes cellules, comme dans acétabularia, La nucléoplasme est clairement visible.

Auparavant, on pensait que le nucléoplasme consistait en une masse amorphe verrouillée dans le noyau, à l'exclusion de la chromatine et du nucléole. Cependant, à l'intérieur de la nucléoplasma se trouve un réseau de protéines en charge de l'organisation de la chromatine et d'autres composants du noyau, appelé Matrice nucléaire.

Les nouvelles techniques ont réussi à mieux visualiser ce composant et à identifier de nouvelles structures telles que les feuilles mal à l'aise, les filaments de protéines qui émergent des pores nucléaires et des machines de traitement de l'ARN.

Caractéristiques générales de la nucléoplasme

- La nucléoplasme, également appelée «jus nucléaire» ou carioplasma, est un colloïd protoplasmique de propriétés similaires au cytoplasme, relativement dense et riche en différentes biomolécules, principalement des protéines.

- Dans cette substance se trouve la chromatine et un ou deux corpuscules appelés nucléolis. Il existe également d'autres structures immenses dans ce liquide telles que les corps cajal, les corps PML, les corps en spirale ou Mouche nucléaire, entre autres.

- Dans les corps de cajal, les structures nécessaires sont concentrées pour le traitement des messagers et des facteurs de transcription.

- Les Mouche Le nucléaire semble similaire aux corps de Cajal, ils sont très dynamiques et se dirigent vers les régions où la transcription est active.

- Les corps de PML semblent être des marqueurs de cellules cancéreuses, car leur nombre dans le noyau augmente incroyablement.

- Il existe également une série de corps nucléolaires sphériques qui couvrent entre 0,5 et 2 µm de diamètre composé de cellules sanguines ou de fibrilles qui, bien qu'elles aient été rapportées dans des cellules saines, leur fréquence est beaucoup plus élevée dans les structures pathologiques.

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Structure de nucléoplasme

Les structures nucléaires les plus pertinentes qui sont ancrées dans le nucléoplasme sont décrites ci-dessous:

Nucléolos

Le nucléole est une sous-structure du noyau eucaryote

Le nucléole ou le nucléole est une structure sphérique exceptionnelle située à l'intérieur du noyau cellulaire et n'est délimitée par aucune biomembrane qui les sépare du reste de la nucléoplasme.

Il est constitué dans les régions appelées Nors (Régions d'organisation nucléolaire chromosomique) où se trouvent les séquences qui codifient pour les ribosomes. Ces gènes se trouvent dans des régions chromosomes spécifiques.

Dans le cas spécifique des humains, ils sont organisés dans les régions satellites des chromosomes 13, 14, 21 et 22.

Dans le nucléole, une série de processus indispensables se produit, comme la transcription, le traitement et l'assemblage des sous-unités qui composent les ribosomes.

D'un autre côté, en laissant de côté sa fonction traditionnelle, des études récentes ont montré que le nucléole est lié à la protéine suppresseur du cancer-cellule, aux régulateurs du cycle cellulaire et aux protéines des particules virales.

Territoires subnucléaires

La molécule d'ADN n'est pas dispersée au hasard dans le nucléoplasme cellulaire, elle est organisée très spécifique et compacte avec un ensemble de protéines hautement conservées tout au long de l'évolution appelées histones.

Le processus d'organisation ADN vous permet d'introduire près de quatre mètres de matériel génétique dans une structure microscopique.

Cette association de matériau génétique et protéique est appelée chromatine. Ceci est organisé dans des régions ou des domaines définis dans le nucléoplasme, pouvoir distinguer deux types: l'euchromatine et l'hétérochromatine.

L'euchromatine est moins compacte et englobe des gènes dont la transcription est active, car les facteurs de transcription et d'autres protéines y ont accès contrairement à l'hétérochromatine, qui est très compacte.

Des régions d'hétérochromatine se trouvent davantage sur la périphérie et l'euchromatine au centre du noyau, ainsi que près des pores nucléaires.

De même, les chromosomes sont distribués dans des zones spécifiques dans le noyau appelées territoires chromosomiques. En d'autres termes, la chromatine ne flottait pas Randarly dans la nucléoplasme.

Matrice nucléaire

L'organisation des différents compartiments nucléaires semble être dictée par la matrice nucléaire.

Il s'agit d'une structure interne du noyau composé d'une plaque couplée aux complexes de pores nucléaires, de restes nucléolaires et d'un ensemble de structures fibreuses et granulaires qui sont distribuées dans tout le noyau occupant un volume significatif de la même chose.

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Les études qui ont tenté de caractériser la matrice ont conclu qu'elle est trop diversifiée pour définir sa constitution biochimique et fonctionnelle.

La feuille est une sorte de composé protéique pose. La constitution protéique varie en fonction du groupe taxonomique étudié.

Les protéines qui constituent la feuille sont similaires aux filaments intermédiaires et, en plus de la signalisation nucléaire, ils ont des régions globulaires et cylindriques.

Quant à la matrice nucléaire interne, elle contient un nombre élevé de protéines avec un site de l'union d'ARN messager et d'autres types d'ARN. Dans cette matrice interne, la réplication de l'ADN, la transcription non-nucléolaire et le traitement du post-enregistrement Perarn.

Nucléosquelette

À l'intérieur du noyau, il existe une structure comparable au cytosquelette dans les cellules appelées nucléosqueleto, constituées par des protéines telles que l'actine, αii-expseur, la myosine et la protéine géante appelée titina. Cependant, l'existence de cette structure est encore débattue par les chercheurs.

Composition

L'un des principaux composants du nucléoplasme est les ribonucléoprotéines, composées de protéines et d'ARN, constituées d'une région riche en acides aminés aromatiques avec affinité par l'ARN.

Les ribonucléoprotéines trouvées dans le noyau sont spécifiquement appelées ribonucléoprotéines petits nucléaires.

Composition biochimique

La composition chimique du nucléoplasme est complexe, y compris des biomolécules complexes telles que les protéines et les enzymes nucléaires ainsi que des composés inorganiques tels que les sels et les minéraux tels que le potassium, le sodium, le calcium, le magnésium et le phosphore.

Certains de ces ions sont des cofacteurs indispensables des enzymes qui reproduisent l'ADN. Il contient également l'ATP (adénosín triffosphate) et accélérer la coenzyme à.

Dans la nucléoplasma, une série d'enzymes nécessaires à la synthèse d'acides nucléiques, tels que l'ADN et l'ARN. Parmi les plus importants figurent l'ADN polymérase, l'ARN polymérase, la NAD synthétase, le pyruvate kinase, entre autres.

L'une des protéines les plus abondantes de la nucléoplasma est le nucléoplastim. Sa caractéristique acide parvient à protéger les charges positives présentes dans les histones et parvient à s'associer à des nucléosomes.

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Les nucléosomes sont ces structures similaires aux récits d'un collier, formé par l'interaction de l'ADN avec les histones. De petites molécules de nature lipidique ont également été détectées flottant dans cette matrice semi-amicale.

Fonctions de la nucléoplasme

La nucléoplasme est la matrice où une série de réactions essentielles a lieu pour le bon fonctionnement du noyau et de la cellule en général. C'est le site où la synthèse des sous-unités d'ADN, d'ARN et de ribosomal se produit.

Il fonctionne comme une sorte de "matelas" qui protège les structures immergées dans cela, en plus de fournir un moyen de transport de matériaux.

Il sert d'intermédiaire de suspension pour les structures subnucléaires et, en outre, il aide à maintenir la forme du noyau, en donnant une rigidité et une dureté.

L'existence de plusieurs routes métaboliques dans le nucléoplasme a été démontrée, comme dans le cytoplasme cellulaire. Dans ces voies biochimiques, il y a la glycolyse et le cycle d'acide cytrique.

La route du pentose phosphate a également été signalée, ce qui apporte au noyau le pentose. De même, le noyau est une zone de synthèse NAD⁺, qui fonctionne comme coenzymes de déshydrogénases.

Messager Prearn

Le traitement de la pré-ARNm se déroule dans la nucléoplasme et nécessite la présence des petites ribonucléoprotéines nucléolaires, abrégée sous forme de snrnp.

En effet, l'une des activités actives les plus importantes qui se produisent dans le nucléoplasme eucaryote est la synthèse, le traitement, le transport et l'exportation de Messagers mûrs ARN.

Les ribonucléoprotéines sont regroupées pour former l'espliceosome ou le complexe de coupe et d'épissage, qui est un centre catalytique responsable de l'élimination des introns de l'ARN messager. Une série de molécules d'ARN à forte teneur en uracile est responsable de la reconnaissance des introns.

L'espliciosoma est composé d'environ cinq RN.

Rappelons que chez les eucaryotes, les gènes sont interrompus dans la molécule d'ADN par des régions non codantes appelées introns qui doivent être éliminés.

La réaction de Épissage intègre deux étapes consécutives: l'attaque nucléophile dans la zone de coupe 5 'par interaction avec un résidu d'adénosine adjacente à la zone 3' de l'intron (étape qui libère l'exon), suivie de l'union des exons.