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8.18:

Strutture subnucleari aggiuntive

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Biologie moléculaire
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Additional Subnuclear Structures

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In una cellula eucariotica, il nucleo è uno degli organelli più complessi, ma altamente organizzati. Sostiene un ambiente estremamente dinamico con l’aiuto di molte strutture subnucleari, ognuna delle quali serve una funzione unica all’interno del nucleo. Oltre al nucleolo, che è il più importante e il più studiato organello del nucleo, ci sono diversi altri domini nucleari o corpi nucleari che esistono all’interno del nucleo.I corpi di Cajal e i gruppi di granuli intercromatinici sono due regioni funzionalmente specializzate. Sono entrambe strutture prive membrana che possono cambiare aspetto a seconda dell’ambiente cellulare o dello stadio del ciclo cellulare. I corpi di Cajal sono strutture sferiche arricchite in proteine e RNA.Possono essere trovati liberamente nel nucleoplasma o fisicamente associati con istoni e geni di snRNA. Sono i siti primari per l’assemblamento di piccole ribonucleoproteine nucleari, o snRNPs, che sono responsabili dello splicing pre-mRNA. Inoltre, é all’interno dei corpi di Cajal, che le molecole guida di RNA, chiamate scaRNA, o piccoli RNAs associati al corpo di Cajal, effettuano modifiche post trascrizionali su alcuni snRNA.Queste modifiche sono essenziali per il corretto montaggio e funzionamento di questo snRNPs nella giunzione pre-mRNA. I cluster di granuli di intercromatina, o speckles, sono strutture irregolari, amorfe che sono distribuite nel nucleoplasma del nucleo cellulare di un vertebrato. Le speckles servono come deposito per snRNPs completamente maturi e altri componenti di trattamento di RNA.L’elevata concentrazione locale di RNA e componenti proteici nei corpi di Cajal e i cluster di granuli di intercromatina, aiutano ad assemblare e trasportare rapidamente, i complessi ribonucleoproteici ai siti di trascrizione e processazione dell’RNA all’interno del nucleo.

8.18:

Strutture subnucleari aggiuntive

The eukaryotic nucleus is a double membrane-bound organelle that contains nearly all of the cell’s genetic material in the form of chromosomes. It is rightly called the “brain” of the cell as it shoulders the responsibility of responding to various physiological processes, stress, altered metabolic conditions, and other cellular signals. 

The nucleus contains many membrane-less subnuclear organelles or nuclear bodies, such as nucleoli, Cajal bodies, speckles, paraspeckles, etc. These nuclear bodies help to spatially compartmentalize the nuclear environment and create distinct sites for some specific biological reactions. Besides, their membrane-less structure allows better exchange of their components with the nucleoplasm.

For example, Cajal bodies, which are spherical nuclear bodies inside the nucleus, contain various RNAs and proteins involved in the assembly and modification of small nuclear RNPs. It is inside these Cajal bodies that snRNPs undergo final maturation. The mature snRNPs then transit to the interchromatin granule clusters or nuclear speckles, where they are stored along with other splicing factors. The speckles are generally observed in close proximity to the active genes within the nucleus. This facilitates the recruitment of splicing factors to the sites of active transcription.

The nuclear bodies have also been shown to epigenetically regulate gene expression and hence, have implications in human diseases. For example, loss of Cajal bodies in Zebrafish embryos has been shown to arrest their development, illustrating their importance in animal development.

Suggested Reading

  1. Subnuclear organelles: new insights into form and function. Trends in Cell Biology. Vol.16 No.1. 2006