Patrícia Rosa de Araújo Organização do Núcleo Eucarioto Cromossomos, Nucléolo, Sistema de Replicação e Reparo Patrícia Rosa de Araújo

Núcleo Eucarioto Fluido altamente organizado. A distribuição da cromatina não é aleatória. Cromossomos apresentam localizações preferenciais dentro do núcleo. Nucléolos e corpos nucleares também estão organizados no núcleo. Presença de núcleo-esqueleto.

A organização de fatores regulatórios de transcrição, replicação e reparo dependem de componentes da arquitetura nuclear. Estes fatores estão arranjados no núcleo. A organização dos processos essenciais necessitam de uma coordenação temporal e espacial de proteínas regulatórias para o pleno funcionamento.

Movimento da Cromatina A cromatina está livre para sofrer deslocamentos, porém certas partes desta está confinado em certas partes do núcleo. Telômeros apresentam pouco movimento pelo fato de estarem presos ao envoltório nuclear. Durante a fase S a cromatina tem sua movimentação reduzida.

A extensão e mobilidade da cromatina são modulados por interações da própria cromatina e estruturas nucleares (carioteca, nucléolo). Resumindo: a cromatina apresenta deslocamentos, mas está ancorada ao envoltório nuclear.

Territórios Cromossômicos Cromatina apresenta territórios dentro do núcleo. Cada território é organizado de forma a ativar ou suprimir a expressão de genes durante a intérfase. O território cromossômico também determina a condensação e segregação dos cromossomos durante a mitose e meiose.

A formação dos territórios é evidenciada pela eucromatina e heterocromatina. As diferenças na condensação do DNA permitem/inibem o acesso de fatores de transcrição nas regiões promotoras. A associação de seqüências centroméricas com o aparato mitótico medeia a localização e distribuição cromossômica durante a divisão celular.

O posicionamento dos cromossomos dentro do núcleo é “herdado” pelas células filhas após a divisão celular. O tempo específico de separação das cromátides determina a posição dos cromossomos entre gerações celulares. Cromossomos ricos em genes estão localizados no interior nuclear, enquanto genes pobres em genes encontram-se próximos ao envelope nuclear.

Os territórios cromossômicos estabelecidos durante a fase G1 permanecem até o término da fase G2. A proximidade dos cromossomos podem facilitar o pareamento homólogo e propiciar translocações cromossômicas.

Nucléolo Genes ribossômicos codificados em vários cromossomos estão organizados em dois sítios em células normais. Durante o ciclo celular observa-se mudanças na organização das proteínas associadas ao nucléolo. Modificações em número e estrutura dos nucléolos são observadas em células tumorais. O nucléolo participa de atividades regulatórias além da expressão de genes ribossomais.

Organização dos Sistemas de Replicação e Reparo Complexos proteicos relacionados com a replicação e reparo do DNA estão organizados em sítios pontuais do núcleo, próximos ao DNA “nascente”. Durante a fase S esses complexos encontram-se dispersos pelo núcleo. Esses sítios pontuais promovem microambientes nucleares organizados para a concentração ótima de proteínas de replicação.

Várias proteínas relacionadas com a replicação também estão envolvidas no reparo e na recombinação do DNA. A replicação do DNA é seguida pelo sistema de reparo. Existem várias vias de reparo, dentre elas o reparo por excisão e de quebra de dupla fita (DSB). As DSB são “perigosas” pois o mau funcionamento de uma simples DSB pode levar a eventos oncogênicos ou a morte celular.

Dois complexos NHEJ (non-homologous end-joining) parecem ser cruciais para o reparo adequado das DSBs em células de mamíferos são: DNA-proteína cinase (DNA-PK), ativo durante a fase G1 Complexo MRN (Mre11/Rad50/Nbs), ativo durante tudo o ciclo celular. Juntamente ao complexo DSB o DNA-PK também é crucial para a regulação da formação das regiões V(D)J no sistema imune.

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