Núcleo
El núcleo es el organelo delimitado por membrana en las células eucariontes que almacena el ADN y controla las actividades de la célula.
Definition
El núcleo es el centro de control de una célula, y guarda el ADN que le dice a la célula qué hacer y cómo construir todo lo que necesita. Es un organelo delimitado por membrana de las células eucariontes que contiene los cromosomas, rodeado por una doble membrana llamada envoltura nuclear cuyos poros dejan pasar al ARN mensajero y a las proteínas, y dirige la actividad celular controlando qué genes se transcriben; el nucléolo en su interior produce partes de los ribosomas. La envoltura está formada por dos bicapas lipídicas continuas con el retículo endoplasmático, perforadas por complejos de poro nuclear que controlan el tráfico de macromoléculas. En su interior, el ADN se empaqueta con histonas en cromatina, se organiza en territorios cromosómicos, y se transcribe en ARN que recibe caperuza, corte y empalme, y poliadenilación antes de ser exportado. Separar la transcripción de la traducción permite un procesamiento extenso del ARN y una regulación génica en capas que los procariontes no tienen.
Example
En una célula de la mejilla teñida bajo un microscopio, el núcleo aparece como un punto oscuro y redondo cerca del centro, y ese punto contiene los $46$ cromosomas. Un núcleo humano mide unos $6\ \mu\text{m}$ de diámetro y contiene aproximadamente $2\ \text{m}$ de ADN; cuando se necesita una proteína, su gen se copia en ARNm dentro del núcleo y se envía a través de los poros nucleares hacia los ribosomas. Un complejo de poro nuclear tiene una masa de unos $120$ megadaltones y puede dejar pasar cerca de $1{,}000$ moléculas por segundo, y las proteínas más grandes de unos $40\ \text{kDa}$ necesitan una señal de localización nuclear reconocida por proteínas importinas para entrar.
Key Insight
El núcleo no realiza la construcción por sí mismo; es más parecido a una biblioteca de planos, y se envían copias de los planos al resto de la célula. Los glóbulos rojos de los mamíferos pierden su núcleo al madurar, razón por la cual no pueden repararse a sí mismos y viven solo unos $120$ días. Debido a que la mayoría de las células somáticas llevan un genoma completo en el núcleo, la identidad de una célula diferenciada depende de qué genes están activados, no de cuáles genes tiene. La clonación por transferencia nuclear demostró esto al producir un animal completo a partir de un solo núcleo adulto.