Citologia - il nucleo

Capitolo 9a: Il nucleo

Il nucleo è l’organulo citoplasmatico più voluminoso, è presente in tutti gli eucarioti ed è occupato sia da cromatina contenente DNA, RNA e proteine, sia da un nucleolo dove ha sede la sintesi degli RNA ribosomiali. Le sue dimensioni sono conformi alla forma delle cellule in cui si trovano: ad esempio nel caso delle fibrocellule dei muscoli striati, i nuclei sono allungati; nel caso dei linfociti i nuclei hanno forma molto particolare così come nel nucleo mitotico si rendono visibili i cromosomi. Al m.o. è visibile una zona più scura che prende il nome di eterocromatina nella zona periferica e una più chiara detta eucromatina.

Il nucleo è rivestito da un doppio sistema membranoso che in alcuni punti genera invaginazioni detti pori nucleari che permettono il passaggio di sostanze. Tra le due membrane c’è lo spazio perinucleare. La membrana interna è a contatto con il materiale nucleare e in particolare con la lamina fibrosa nucleare costituita da filamenti intermedi e proteine quali le lamine A, B, C che insieme alle LAP e ARP costituiscono anche la rete fibrillare del nucleo. Essa, la lamina, è un tutt’uno con cromatina e involucro nucleare e costituisce un valido supporto per la cromatina stessa partecipando a processi fondamentali quali duplicazione di DNA e trascrizione. La membrana esterna, spessa anche lei 6 nanometri, è a contatto con il citoplasma ed è continua con la membrana del RER ed è associata ai ribosomi. Abbiamo accennato prima ai pori nucleari che, insieme alle glicoproteine a essi associati costituiscono il complesso del poro: con diametro di 80-100 nanometri esso è formato da tre complessi proteici disposti simmetricamente gli uni sugli altri e dalla cui faccia citoplasmatica partono 8 filamenti così analogamente dalla parte nucleare dove tali filamenti si uniscono in una struttura della canestro che termina con un anello terminale. Tale complesso garantisce il passaggio di ioni e piccole molecole per diffusione; se è necessario il passaggio di molecole più grandi si fa ricorso a due proteine: esportine-importine a seconda della direzionalità del flusso.

Una porzione di nucleo è occupata dalla cromatina che contiene DNA, RNA e proteine e corrisponde ai cromosomi presenti nel nucleo interfasico. Il DNA della cromatina si suddivide in geni, cioè tratti di DNA fondamentali per la trascrizione del RNA. I geni che codificano per mRNA e proteine sono detti geni strutturali; altrimenti se non codificano per RNA sono detti geni regolatori. L’insieme dei geni di un organismo è detto genoma. Il DNA può essere: