Membrana o envoltura nuclear
La membrana nuclear es la envoltura que separa el interior del núcleo de las células eucariotas del citoplasma. Dentro del núcleo se encuentran los cromosomas que almacenan la información genética, también se hallan en el interior del núcleo todas las proteínas accesorias que sirven para la condensación y descondensación de los cromosomas durante el ciclo de la célula. Además en el interior del núcleo se encuentran las proteínas encargadas de la síntesis del ARN y de la copia del ADN (ARN y ADN polimerasas respectivamente), que van acompañadas por factores de transcripción y otras proteínas que regulan su actividad.
La membrana nuclear o carioteca es una de las diferencias fundamentales entre procariotas y eucariotas. Separa la maquinaria replicativa del resto de los componentes celulares. La protección y orden que otorga la membrana nuclear a los cromosomas es claramente mayor que las proteínas ADN girasas que acompañan al ADN bacteriano. La envoltura nuclear es un nombre mucho más apropiado puesto que está formada por dos membranas. Cada una formada por una bicapa lipídica, como la membrana celular, aunque son molecularmente diferentes. Las membranas de la envoltura nuclear se denominan membrana nuclear interna (INM) y externa (ENM). El espacio comprendido entre ambas membranas se denomina cisterna perinuclear. La membrana nuclear tiene continuidad en el retículo endoplasmático rugoso (del que puede leer más aquí). Gracias a esta comunicación el ARN que se forma en el núcleo es transportado hasta los ribosomas para su traducción en proteínas.
La envoltura nuclear forma un continuo con el retículo endoplasmático.
Al terminar de traducirse muchas proteínas están en el citoplasma. Desde allí aquellas cuya función se realice en el núcleo deben viajar hasta él para completar su función. Es por eso que la envoltura nuclear está plagada de poros. Sin embargo estas entradas, poros nucleares, no dejan pasar cualquier proteína, tan solo las moléculas de menos de 50 KDa pueden pasar libremente. Las demás moléculas deben atravesar los poros nucleares facilitadas por proteínas de transporte. La estructura de los poros nucleares es excepcionalmente complicada en comparación con otros canales que atraviesan membranas. Puedes leer más sobre él en el artículo que le dedicamos aquí.
Dependiendo del grupo de seres vivos la envoltura nuclear puede mantenerse o desaparecer durante la división celular. La mitosis cerrada mantiene la membrana nuclear. Los microtúbulos penetrarán en el núcleo y unirán los cromosomas durante la profase y en la anafase sufrirá una citocinesis para dividirse en dos núcleos. Mientras que en la mitosis abierta la carioteca desaparecerá y se volverá a formar al acabar la división del material genético.
El origen evolutivo de la envoltura nuclear es complejo, existen varias hipótesis con datos que las soportan. En algunas de ellas el origen del núcleo eucariota es similar al origen de mitocondrias y cloroplastos. Una célula procariota al fagocitar a otra es “vencida” por la que se intentaba comer que empezó a controlar el citoplasma desde su doble envoltura. Otra hipótesis parte desde la invaginación de la membrana de un procariota que envuelve el ADN para aumentar la eficiencia de los procesos replicativos.El origen de la membrana nuclear es un paso clave del paso de eucariotas a procariotas. Por ello, puedes leer más sobre la evolución de procariotas a eucariotas en nuestro artículo (próximamente).