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O envelope nuclear ou invólucro nuclear é uma membrana dupla que envolve o núcleo das células eucariotas, tais como as células de animais, plantas e fungos.
O envelope nuclear separa o conteúdo do núcleo, chamado de nucleoplasma, do conteúdo que cerca o núcleo até à membrana plasmática, chamado de citoplasma.
O envelope nuclear possui duas membranas, poros e uma lâmina nuclear
O invólucro nuclear consiste em duas membranas concêntricas que delimitam o núcleo e estão separadas entre si por um espaço de 20 a 40 nm. A membrana nuclear interna contacta com o nucleoplasma e a membrana nuclear externa contacta com o citoplasma e pode formar um contínuo com o retículo endoplasmático e pode incluir ribossomas.
As membranas nucleares são, à semelhança de outras membranas celulares, uma bicamada fosfolipídica permeável a moléculas pequenas hidrofóbicas.
Em determinados lugares as duas membranas aproximam-se e formam os poros nucleares. Estes poros são formados por complexos proteicos e permitem a comunicação entre o nucleoplasma e o citoplasma.
É através dos poros nucleares que ocorre a passagem de proteínas e RNAs entre o núcleo e o citoplasma.
Na face nucleoplasmática da membrana nuclear interna ocorre uma rede fibrosa constituída por filamentos proteicos, chamada lâmina nuclear. A lâmina nuclear suporta a membrana nuclear interna, interage com histonas e outras proteínas cromassomais e pode auxiliar na organização dos conteúdos nucleares.
A lâmina nuclear é constituída por proteínas chamadas laminas associadas a outras proteínas. As laminas compõem uma classe de filamentos intermédios. As laminas formam dímeros que se associam em polímeros lineares.
O núcleo e o envelope nuclear separam fisicamente o local de transcrição do de tradução
O núcleo é a estrutura subcelular mais proeminente na célula. É neste organelo que está armazenado a informação genética na forma de moléculas de ácido desoxirribonucleico (DNA).
É neste compartimento que ocorre a transcrição do DNA a RNA mensageiro (mRNA).
A tradução ocorre no citoplasma. Esta é uma diferença notória entre eucariotas e procariotas. A inexistência de um núcleo, separado por uma membrana, nas células procariotas, faz com que a tradução do mRNA ocorra em simultâneo com a transcrição.
A existência do núcleo nos eucariotas permite também que o mRNA sofra modificações pós-transcripcionais como o splicing alternativo.
O invólucro nuclear também permite regular o transporte de fatores de transcrição presentes no citoplasma para o interior do nucleo, algo impossível nos procariotas.
Assim, a existência de uma barreira que separa o material genético onde ocorre a transcrição do citoplasma onde ocorre a tradução, faculta novos mecanismos de regulação da expressão génica nas células eucariotas que não são possíveis nos procariotas.
As proteínas e os RNAs são transportados seletivamente pelos poros nucleares
poro nuclear são complexos proteicos que permitem a difusão livre de água, açúcares e iões, mas impedem a passagem de macromoléculas indescriminada.
Os poro nuclear são altamente seletivos e permitem um tráfego bidirecional para uma enorme gama de proteínas.
As proteínas destinadas ao núcleo como histonas, DNA polimerases, RNA polimerases e fatores de transcrição são “etiquetadas” por uma sequência específica de aminoácidos chamadas sinais de localização nuclear e que são reconhecidas por recetores de transporte nuclear (importinas) que direcionam o transporte destas proteínas pelos poros nucleares.
De forma semelhante, proteínas destinadas a ser exportadas para o citoplasma a partir do núcleo, são “etiquetadas” com uma sequência específica de aminoácidos chamada sinal de exportação nuclear que são reconhecidos por recetores, chamados exportinas, que direcionam a proteína para o poro nuclear.
Os RNAs são transportados do núcleo para o citoplasma através dos poros nucleares na forma de complexos ribonucleicos.
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