il Nucleo Il nucleo è un organulo che si trova all'interno della cellula ed è sede di importanti reazioni. Il suo scopo è quello di contenere gli acidi nucleici, provvedere alla duplicazione del DNA, alla trascrizione e alla maturazione dell'rna. Il nucleo è presente solo negli eucarioti ed è delimitato da una doppia membrana fosfolipoproteica in continuità con il RER
Il nucleo
NU PORO NUCLEARE RER
la membrana nucleare (o involucro nucleare) è quella è la struttura che riveste ed isola il nucleo della cellula eucariote dall'ambiente citoplasmatico. E composta da due doppie membrane fosfolipoproteiche concentriche, ciascuna di spessore di 8 nm circa, che delimitano il lume della cisterna perinucleare di 15-40 nm. Tale cisterna è in continuità con il RER. La cisterna è interrotta a livello dei pori dove le due membrane si fondono. La membrana esterna e quella interna, sebbene non contravvengano al principio di membrana unitaria hanno composizione differente sia in fosfolipidi che in proteine. Alla membrana interna è legata una fitta maglia incrociata chiamata làmina nucleare, composta da quattro tipi di lamìna nucleare o fiobrosa (A, B1, B2, C) che identifica il filamento intermedio specifico per il nucleoscheletro, il cui scopo è di fornire un sostegno per il nucleo e un ancoraggio per la cromatina
La lamina nucleare separa la cromatina (DNA non spiralizzato) dalla membrana nucleare interna, ed ha un spessore che varia dai 10 ai 20 nm. La struttura a maglia, con cui è disposta, si interrompe in corrispondenza dei pori nucleari ed ha una forma simile in cellule dello stesso tessuto. La membrana esterna nucleare può invece presentare ribosomi (come facilmente immaginabile, a causa della continuità con il reticolo rugoso).
LA LAMINA NUCLEARE E' TUTTA INTORNO ALLA MAMBRANA NUCLEARE INTERNA COME DIMOSTRA LA LOCALIZZAZIONE CON UN ANTICORPO SPECIFICO
LE INTERAZIONI TRA NUCLEOSCHELETRO E CITOSCHELETRO GARANTISCONO LA COMUNICAZIONE TRANUCLEO E CITOPLASMA
La membrana nucleare non è continua, ma presenta dei fori, detti pori nucleari, il cui scopo è quello di permettere il passaggio delle molecole dal citosol al nucleoplasma. I pori nucleari sono composti da 8 proteine canale disposte ad ottametro e da centinaia di altre proteine che formano le diverse subunità, per un totale di 120 MDa di massa. Abbiamo le subunità ad anello, subunità a colonna, subunità laminare, subunità anulare, fibrille e canestro nucleare.
Dalle osservazioni di microscopia elettronica si ritiene che il poro sia formato, a grandi linee, da un anello citoplasmatico (a cui sono legati filamenti citoplasmatici), sulla membrana esterna, composto da 8 subunità che si connettono con le subunità colonnari (da cui dipartono i "raggi" o subunità del trasportatore) che a loro volta si connettono alle 8 subunità dell'anello nucleare, sulla membrana nucleare interna, ad esse sono fissate le proteine del canestro che protrude nel lume nucleare.
Il complesso del poro
Le molecole più piccole (fino a 5.000 Da) passano per diffusione, molecole più grandi fino a 60.000 Da passano con velocità inversamente proporzionale alla loro massa.
Membrana esterna nucleare con pori
Organizzazione del nucleoscheletro e della cromatina
La cromatina rappresenta la forma in cui gli acidi nucleici si trovano nel nucleo di una cellula eucariota. La cromatina è formata da acido desossiribonucleico, DNA, avvolto su gruppi di proteine dette istoni (proteine basiche), formando un nucleosoma, e da proteine non-istoniche (proteine neutre o acide); essa è poi ripiegata in vario modo.
Esistono infatti diversi livelli di organizzazione della cromatina: la fibra da 11 nm di diametro è il primo livello, è uno stadio detto "filo a collana di perle" per il suo aspetto. In questo stadio il DNA è avvolto attorno ai nucleosomi, senza ulteriori ripiegamenti; la fibra da 30 nm di diametro è il secondo livello. In esso la cromatina assume un aspetto sinusoidale grazie alle interazioni che gli istoni H1 formano fra di loro; è lo stadio in cui si trova la cromatina attiva in interfase (periodo compreso fra due divisioni cellulari), cioè la cromatina che viene trascritta
fibra da 300 mn di diametro o fibra ad ansa, la cromatina si ripiega ulteriormente su se stessa grazie anche all'aiuto di altre proteine; fibra da 700 nm di diametro, la cromatina si superavvolge, è il diametro dei singoli cromatidi; fibra da 1400 nm di diametro, è il livello di condensazione massimo, quello dei cromosomi mitotici
Forme della cromatina nucleare
La cromatina in diversi stadi di condensazione vista al TEM
La condensazione del filamento di DNA avviene grazie alla pre senza di particolari proteine, gli Istoni, che formano complessi globulari attorno ai quali si avvolge la doppia elica a costituire il NUCLEOSOMA Grazie a fenomeni di superavvolgimento del nucleosoma il filamneto di DNA è ulteriormente raccorciato e aumenta di spessore, fino a raggiungere le dimensioni massime del Cromosoma
Si distinguono due tipi di cromatina: eucromatina: meno condensata e corrisponde a zone in cui vi è un'intensa attività di trascrizione per la sintesi proteica (ossia di copia delle molecole di DNA in molecole di RNA messaggero, mrna); eterocromatina: più condensata, non sembra presentare attività di trascrizione. Si distinguono due tipi di eterocromatina: l'eterocromatina costitutiva, che rimane tale durante tutto lo sviluppo, ed è presente in posizione identica su entrambi i cromosomi omologhi di un paio, e l'eterocromatina facoltativa, che varia di condizione (rilassata ed espressa/condensata e inattiva) a seconda dei diversi tipi cellulari (es: inattivazione cromosoma X) e delle diverse fasi dello sviluppo
H= eterocromatina E= eucromatina
Il nucleolo è l'organulo responsabile della sintesi dell'rna ribosomiale (rrna). Si tratta di una struttura fibrosa e granulata presente in una o più copie nel nucleo della maggior parte delle cellule eucariotiche superiori, specialmente quelle che presentano una attiva sintesi proteica. Al microscopio ottico appare come un granulo rotondeggiante, non delimitato da membrana e circondato da uno strato di cromatina condensata. È costituito da tratti di DNA che codificano per l'rna ribosomiale, da filamenti di rrna nascenti e da proteine.
Nucleolo
Probabilmente il nucleolo intervene anche in altre importanti attività cellulari: ad esempio sembra avere un ruolo centrale nel trasferimento dell'rna messaggero (mrna) dal nucleo al citoplasma.il nucleolo come gli organuli cellulari, è tenuto insieme da una struttura proteica chiamata matrice nucleolare che costituisce una delle tre conponenti del nucleoscheletro.
Il nucleolo si presenta con le seguenti strutture: cromatina perinucleolare, che si dispone a fascia, circondando più o meno completamente il corpo del nucleolo. Questa cromatina perinucleolare presenta proprietà fisiche singolari che permettono di isolare i nucleoli intatti ricorrendo all ultracentrifugazione. Il calcio indurisce questa zona di cromatina e, in assenza di calcio, il nucleolo si gonfia e perde le sue caratteristiche morfologiche. corpo nucleolare, in genere sferico, che corrisponde alla porzione di nucleolo circondata da cromatina perinucleolare