Nucleoplasma
El nucleoplasma o carioplasma (del grec: ka`ryon nou, llavor + plasma substància modelada) és el medi intern del nucli cel·lular, on es troben les fibres d'ADN que, associades amb proteïnes anomenades histones, formen filaments anomenats cromatines i ARN, coneguts com a nuclèols.
Aspecte
[modifica]Homogeni, viscós i amb poca afinitat pels colorants histològics. La seva fracció menys viscosa i transparent és coneguda com a nucli hialoplasma.
L'atapeït empaquetament dels nuclis de les cèl·lules de mamífer, dificulta la visualització del nucleoplasma.
En insectes els cromosomes gegants, es troben separats per vastes regions de nucleoplasma, i aquest fet permet estudiar la mobilitat de partícules mRNP sense interferència de la cromatina. [1]
Moltes substàncies es dissolen en el nucleoplasma per exemple: nucleòtids (necessaris per a la replicació de l'ADN) i enzims (que dirigeixen les activitats que tenen lloc en el nucli).
Estructura
[modifica]El nucleoplasma és un dels tipus de protoplasma de la cèl·lula, està embolicat i separat del citoplasma, per la membrana nuclear o embolcall nuclear (EN).
És un líquid viscós, que consisteix en una emulsió col·loidal molt fina que envolta i separa la cromatina i al nuclèol. Ocupa tots els espais del compartiment intercromatínic,[2] que està en continuïtat amb els porus nuclears (NPC).
S'integra amb grànuls d'intercromatina i pericromatina, ribo-nucleoproteína i la matriu nuclear. [3]
Composició
[modifica]El principal component del nucleoplasma és aigua (80%), que és la fase líquida o solvent. En ella estan dispersos els osmoprotectors de la Dissolució aquosa.
Conté proteïnes, sobretot enzims relacionats amb el metabolisme dels àcids nucleics. També hi ha proteïnes àcides que no estan unides a ADN ni a ARN i que es denominen proteïnes residuals.
A més hi ha cofactors, molècules precursores i productes intermedis de la glucòlisi. Així com altres molècules petites hidrosolubles implicades en la senyalització cel·lular.
Nombroses hormones arriben fins a l'interior del nucli. Aquestes hormones esteroides com el cortisol, l'aldosterona, l'estrogen, la progesterona i la testosterona, es desplacen a través del nucleoplasma unides a receptors nuclears específics. Una cosa semblant passa amb l'hormona tiroidal.
Els lípids suspesos a l'interior del nucli, estan associats a la cromatina i a la matriu nuclear. Els fosfolípids són el principal pool lipídic endonuclear. Els àcids grassos i els acil-CoenzimaA, intervenen, directament o indirectament, en la regulació de l'expressió genètica. [4]
La majoria de les proteïnes, les subunitats del ribosoma i alguns ARNs són traslladats mitjançant el nucleoplasma per factors de transport. Entre aquests es troben les importinas, que intervenen en el transport en direcció al nucli, i les que realitzen el transport en sentit contrari, que es coneixen com a exportinas.
Es troben també sals dissoltes de molts ions com calci, potassi, magnesi, sodi, ferro, fosfats.
Funció
[modifica]El nucleoplasma és el medi aquós que permet les reaccions químiques pròpies del metabolisme del nucli. Aquestes reaccions són a aquest nivell subcel·lular, per moviments a l'atzar de les molècules.
La viscositat del nucleoplasma com a solució en moviment, és menor que la del citoplasma, per facilitar l'activitat enzimàtica i el transport de precursors i productes finals.
Permet el moviment brownià amb xocs a l'atzar de les molècules suspeses en el seu si. Aquest moviment de difusió simple, no és uniforme per a totes les partícules, algunes retarden molt el seu desplaçament.
L'amuntegament o crowding macromolecular retarda el moviment de difusió calculat,[5] facilitant les unions entre molècules per reducció del volum total del compartiment. [6]
La matriu nuclear com a xarxa extensa i intricada de fibres no cromatínicas, també retarda en molts casos la velocitat de partícules macromoleculars.
Per ocupar tot el compartiment intercromatínic, el nucleoplasma facilita el contacte dels bucles peri-cromatínicos de 10 nm, amb la maquinària de transcripció de gens.
Fa possible també el següent pas, el transport d'ARN missatger, ARN de transferència, i ARN ribosomal que poden ser carregats cap al citoplasma per a la traducció.
Les hormones esteroides exerceixen una gran varietat d'efectes intervinguts per una genòmica lenta, així com per ràpids mecanismes no genòmics. Per a les accions genòmiques, ells s'uneixen al receptor nuclear al nucli cel·lular. Per a les accions no genòmiques, els receptors d'esteroides en la membrana activen cascades de senyals intracel·lulars.
Referències
[modifica]- ↑ Jan Peter Siebrasse, Roman Veith, (2008): Discontinuous movement of mRNP particles in nucleoplasmic regions devoid of Chromatin. PNAS, 2008 vol. 105 no. 51 20291-20296.
- ↑ A.E. Visser, F. Jaunin, S. Fakan J.A. Aten (2000): High resolution analysis of interphase chromosome domains. J Cell Sci 113, 2585-2593.
- ↑ Rivera-Mulia JC, Hernández-Muñoz R., Martínez F., Aranda-Anzaldo A. (2011): DNA moves sequentially towards the nuclear matrix during DNA replication in vivo. BMC Cell Biology 2011, 12: 3.
- ↑ Ves-Losada, Ana (2006): LOS LÍPIDOS ENDONUCLEARES POSEEN UN ALTO CONTENIDO DE ÁCIDOS GRASOS POLIINSATURADOS Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, 84 (3-4): 459-468 Mar, 2006.
- ↑ Guigas, G. Weiss, M. (2008) Sampling the Cell with Anomalous Diffusion-The Discovery of Slowness. Biophisical Journal, Volume 94, Issue 1, Pages 90-94
- ↑ G. Guigas, C. Kalla, M. Weiss (2007): The degree of macromolecular crowding in the cytoplasm and nucleoplasm of mammalian cells is conserved, FEBS Letters, Volume 581, Issue 26, Pages 5094-5098
- Luck, B. T.; Lafontaine, J. G. «An ultracytochemical study of the nucleoplasm in meristematic plant cell (Allium porrum) interphase nuclei.». Canadian Journal of Botany,, 61, pàg. 2554-2565.
- Danyang Chen and Sui Huang: nucleolar Components Involved in Ribosome Biogenesis Cycle between the Nucleolus and Nucleoplasm in Interphase Cells. 2001 JCB vol.153 no.1 169-176.
Enllaços externs
[modifica]