Transporte entre el núcleo y el citoplasma

El núcleo es la característica principal que diferencia las células eucariotas de las células

procariotas. Sirve para almacenar la información genética necesaria para la producción de proteínas

y otras moléculas esenciales para la vida.

En el interior del núcleo se llevan a cabo la replicación del ADN, la transcripción y el procesamiento

del ARN; la traducción tiene lugar en el citoplasma.

La envuelta nuclear limita el acceso de las proteínas al material genético, lo que le da cirto control

para a expresión génica a nivel de la transcripción.

El núcleo está compuesto por un par de membranas nucleares (interior y exterior) y poros

nucleares que los atraviesan. Mientras que la membrana interna cuenta con proteínas que actúan

como sitios de anclaje, la membrana interna esta unida al RE y tiene varios ribosomas unidas a ella

encargados de la síntesis de proteínas.

Estas membranas son una barrera selectiva que regula el transito de moléculas gracias a los

complejos de poros nucleares que los atraviesan. Una célula animal de mamífero tiene entre 3000 y

4000 complejos de poro nuclear, los cuales están constituidos por 30 distintas proteínas de poro

nuclear o nucleoporinas.

Los poros nucleares transportan macromoléculas a una velocidad e mas de 500 macromoléculas por

segundo sin importar hacia que dirección vayan, es decir, que pueden transportar las

macromoléculas fuera y dentro del núcleo e incluso en ambas direcciones al mismo tiempo.

Los complejos de poros nucleares transportan hasta cierto tamaño de macromoléculas. Proteína

mayor a 60000 daltons puede pasar apenas por el complejo y a velocidades no tan altas, por lo que

se puede decir que mientras mas grande sea la molécula, mas tiempo tardara en pasar por el

complejo del poro.

La importancia del por los poros nucleares radica en su funcionalidad y capacidad para regular

ciertas expresiones genéticas, por ejemplo: Los ARNm solo son exportados cuando han sido

modificados correctamente mediante reacciones con el ARN de procesamiento en el núcleo.

Existen transportes entre el núcleo y el citosol mas complejos, un ejemplo es el de las proteínas

ribosomales que son hechas en el citosol, son importadas al núcleo, donde se ensamblan con ARNr y

se transforman en partículas que deben ser exportadas al citosol nuevamente para que se unan a los

ribosomas. Cada paso depende del transporte selectivo a través de la envoltura nuclear.

Para que se pueda llevar a cabo el transporte de moléculas, tienen que haber señales de localización

nuclear responsables de la selectividad del proceso de importación molecular.

Las señales de localización generalmente son uno o dos secuencias cortas con muchos aminoácidos

(lisina y arginina)con carga positiva; estas secuencias varían dependiendo de las diferentes

proteínas nucleares, de hecho, hay tantas variaciones que es muy posible que algunas señales aun

no se hayan caracterizado.

Para dar inicio a la importación de proteínas, las señales de localización deben ser reconocidas por

receptores nucleares de importación específicos que están codificados por genes relacionados.

Estos receptores de importación, son proteínas citosolicas solubles que ha de unirse tanto a la señal

nuclear de localización en la proteína que será transportada como a las proteínas del poro nuclear,

algunas de las cuales son las llamadas fibrillas del complejo del poro nuclear que se extienden hacia

el citosol.

Los ya mencionados receptores nucleares de importación no siempre se unen de manera directa a

las proteínas, si no que necesitan unas proteínas especializadas (estructuralmente relacionadas con

los receptores nucleares de importación) que se adaptan entre la señal y la proteína a importar

construyendo una especie de puente entre ellas.

Gracias a estas moléculas receptoras y las proteínas que puentean o se adaptan, las células pueden

reconocer muchas señales de localización que se encuentran en las proteínas nucleares.

Ya habiendo abarcado la importación nuclear, es de entenderse que también existe la exportación, y

ésta no es mas que la parte inversa de la importación, mediante señales nucleares de exportación de

macromoléculas a exportar y su receptor complementario.

Muchos receptores nucleares de exportación están relacionados estructuralmente con receptores

nucleares de importación, pues están codificados por el mismo grupo de genes que forman los

receptores de transporte nucleares.

En conclusión, los mecanismos de transporte entre el citosol y el núcleo son de gran importancia

pues regulan la expresión genética a nivel transcripcional gracias a los receptores de importación y

exportación que trabajan de forma selectiva en la envoltura nuclear.

Bibliografia

Bruce Alberts, et al. (2008). Molecular biology of the cell.: Garland

science.

Cooper. (2000). La celula. Madrid, España: Cooper's Marban.