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.

Esquema del nucli cel·lular. S'observen els principals components subnuclears 1. Membrana nuclear: 1a. Membrana externa 1b Membrana interior 2. Nuclèol '3. Nucleoplasma '4. Cromatina: 4a. Heterocromatina 4b. Eucromatina 5. Ribosomes. 6. NPC.

AspecteModifica

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).

EstructuraModifica

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]

ComposicióModifica

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 esteroidees 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 tiroïdal.

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.

FuncióModifica

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.

ReferènciesModifica

  1. 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.
  2. A.E. Visser, F. Jaunin, S. Fakan J.A. Aten (2000): High resolution analysis of interphase chromosome domains. J Cell Sci 113, 2585-2593.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Guigas, G. Weiss, M. (2008) Sampling the Cell with Anomalous Diffusion-The Discovery of Slowness. Biophisical Journal, Volume 94, Issue 1, Pages 90-94
  6. 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 externsModifica

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Nucleoplasma