Programa de Pós-Graduação em Genética NÚCLEO INTERFÁSICO ENVOLTÓRIO NUCLEAR Pós-graduanda: Leiza Penariol Vanessa Bellini Bardella Vanessa Bellini Bardella

Membrana celular Citoplasma Envoltório nuclear Núcleo Nucléolo

Funções: Compartimentalização do material genético Separação entre os componentes do núcleo e do citoplasma Organização do material genético Determinação da forma e proteção mecânica do conteúdo nuclear Barreira seletiva para a importação e exportação núcleo- citoplasma ______________________________________________Envoltório Nuclear Outras denominações: Envelope nuclear Carioteca Invólucro nuclear Membrana nuclear

Ultra-estrutura (M.E.T.) ______________________________________________Envoltório Nuclear

Estrutura membrana externa membrana interna espaço perinuclaer (entre as membranas complexo de poros (ptos de fusão entre as membranas) lâmina nuclear: lâmina densa interna

_______________________________________________________________Envoltório Nuclear

Espaços perinucleares MN interna MN externa Poros nucleares _______________________________________________________________Envoltório Nuclear

Membranas nucleares (MN) MN interna associação com lâmina nuclear e com a cromatina ou cromossomos ancora componentes proteicos com ≠ funções MN externa similaridade com a membrana do retículo endoplasmático: poliribossomos aderidos na superfície continuidade entre essas membranas

_______________________________________________________________Envoltório Nuclear Membrana nuclear externa Membrana do retículo endoplasmático Membrana nuclear interna

_______________________________________________________________Envoltório Nuclear Espaço Perinuclear (EP) distanciamento uniforme entre as membranas espaço dilatado ou irregular: ST hormonal, intoxicação por drogas ou RE dilatado conteúdo ~ RE: ambiente altamente redutor, com gde concentração de Ca presença de proteínas e enzimas envolvidas no processamento dos peptídeos nascentes

_______________________________________________________________Envoltório Nuclear Membrana nuclear externa Membrana do retículo endoplasmático Membrana nuclear interna Espaço perinuclear

_______________________________________________________________Envoltório Nuclear Complexo de Poros (CP) pontos de fusão entre as MN pontos de fusão entre as MN interna e externa cobrem de 1,2% a 25% da superfície nuclear cobrem de 1,2% a 25% da superfície nuclear › nº em células com alta atividade de síntese › nº em células com alta atividade de síntese transporte de proteínas, RNA e suas combinações transporte de proteínas, RNA e suas combinações estrutura e função formada por mais de 100 proteínas associadas entre si estrutura e função formada por mais de 100 proteínas associadas entre si estrutura macromolecular, massa › KDa estrutura macromolecular, massa › KDa

Complexo de Poros _______________________________________________________________Envoltório Nuclear

Complexo de Poros MembranaInterna MembranaExterna Espaço Perinuclear

_______________________________________________________________Envoltório Nuclear

Estrutura do CP 8 unidades fundamentais dispostas em simetria octogonal cada unidade é formada por 2 subunidades colunar luminalcolunarluminal centro espaço perinuclear _______________________________________________________________Envoltório Nuclear

citoplasmática nuclear As subunidades colunares conectadas na porção mediana unidade anular As diferentes unidades conectadas nas duas extremidades e na porção mediana _______________________________________________________________Envoltório Nuclear

A membrana nuclear situada no complexo de poro passa pelo espaço entre as subunidades colunar e luminal espaço residual 10 nm cada um 10 nm _______________________________________________________________Envoltório Nuclear

subunidades Complexos de poros nucleares _______________________________________________________________Envoltório Nuclear

Núcleo 8 colunas de sustentação associadas em um anel distal “cesto” Citoplasma filamentos grânulo intra anular complexos RNA- proteínas Complexo de Poro Nuclear

Face citoplasmática grânulo intra anular

_______________________________________________________________Envoltório Nuclear Transporte pelo Complexo de Poros partículas pequenas passam livremente partículas pequenas passam livremente mantém ≠ de potencial entre o núcleo e o citoplasma mantém ≠ de potencial entre o núcleo e o citoplasma mantém a [Ca] nuclear, íon importante em processos nucleares, por ex. Apoptose mantém a [Ca] nuclear, íon importante em processos nucleares, por ex. Apoptose macromoléculas gasto de energia (modificações conformacionais do poro) macromoléculas gasto de energia (modificações conformacionais do poro)

Tipos de transporte pelo CP Moléculas Até 50KDa Moléculas › 50KDa Componentes concentrados no núcleo ou no citoplasma difusão simples difusão facilitada sinais específicos passam livremente interagem com componentes do CP reconhecidos por receptores citoplasmáticos ou nucleares equilíbrio entre os 2 ambientes › concentração em 1 dos ambientes _______________________________________________________________Envoltório Nuclear

Moléculas até 50KDa Difusão Simples

Moléculas › 50KDa Difusão Facilitada

Componentes concentrados no núcleo ou no citoplasma reconhecidos por receptores 1. núcleo  citoplasma Seqüência de Localização Nuclear -NLS 2. citoplasma  núcleo Sinal de Exportação Nuclear (NES)

1. Transporte núcleo - citoplasma

Transporte Núcleo-Citoplasma Concentração de moléculas no núcleo ou citoplasma mecanismos de transporte mecanismos de retenção direção do compartimento alvo impedem o transporte

1ª Etapa Ligação com o complexo de poro 2. Transporte citoplasma - núcleo 2ª Etapa Translocação (dependente de energia)

_______________________________________________________________Envoltório Nuclear Lâmina Nuclear (LN) não ocorre nos vegetais superiores não ocorre nos vegetais superiores espessura variável (10nm – 200nm) espessura variável (10nm – 200nm) justaposta à face interna do EN justaposta à face interna do EN composta por proteínas composta por proteínas Lâmina

Lâmina: camada eletrondensa – superfície interna do EN _____________________________________________________________________________Envoltório Nuclear

Lâmina

_______________________________________________________________Envoltório Nuclear Funções da LN estabilização e reformação do núcleo após a divisão celular estabilização e reformação do núcleo após a divisão celular envolvimento na ancoragem da cromatina envolvimento na ancoragem da cromatina papel na regulação da expressão gênica e duplicação do DNA papel na regulação da expressão gênica e duplicação do DNA

_______________________________________________________________Envoltório Nuclear Componentes da LN Basicamente protéica, com predomínio das laminas nucleares (grupo das proteínas dos filamentos intermediários do citoesqueleto) Dois tipos principais durante a divisão celular Lamina A/C solubilizadas qdo o envoltório é desfeito solubilizadas qdo o envoltório é desfeito Lamina B tb se dissocia, mas permanece associada às vesículas resultantes da desestruturação do EN tb se dissocia, mas permanece associada às vesículas resultantes da desestruturação do EN

1. Laminas do tipo B ligam-se fortemente à membrana nuclear interna através de um radical isoprenil e pela ligação com um receptor específico (p58) p58

2. Com o avanço do ciclo celular, ocorre a fosforilação das laminas A por proteína-quinases específicas do ciclo celular p58 Fosforilação

3. Uma vez fosforiladas, as interações das laminas A entre si e com a lamina B são enfraquecidas e a lâmina nuclear é desfeita, o que ocorre para a desestruturação das membranas do EN em pequenas vesículas. Desestruturação

4. Na anáfase existe um decréscimo da atividade das quinases com um concomitante aumento da atividade de fosfatases que removem os fosfatos das laminas A 5. A desfosforilação permite a reassociação das laminas A com a superfície dos cromossomos. Desfosforilação

6. O que favorece o reagrupamento das vesículas contendo laminas B e a reformação do EN na superfície dos cromossomos em descondensação na telófase. Reformação do EN