El núcleo es una de las estructuras que caracteriza a las células eucariotas (eu: verdadero y karios: núcleo). Es el compartimento donde se encuentra el ADN y toda la maquinaria necesaria para transcribir su información a ARN. El número de núcleos es normalmente uno por célula, aunque en algunos casos hay más de uno, como ocurre en los osteoclastos, en las fibras musculares esqueléticas o en los epitelios de algunos invertebrados. La forma nuclear suele ser redondeada y adaptada a la forma celular, aunque no siempre es así, , pudiendo ser muy variable (Figura 1). Por ejemplo, los neutrófilos de la sangre poseen núcleos multilobulados. La localización habitual del núcleo es en el centro de la célula, pero también puede situarse en otras posiciones más periféricas. Así, en las células secretoras se puede localizar en la parte basal de la célula y en las musculares esqueléticas se dispone en las proximidades de la membrana plasmática. Durante el desarrollo de muchos tipos celulares, el movimiento del núcleo por el citoplasma es importante. Por ejemplo, tras la fecundación los pro-núcleos de los dos gametos son movidos para fusionarse y formar el núcleo diploide definitivo del zigoto. Tanto posición como el movimiento de los núcleos está controlado por el citoesqueleto.
Aunque la cantidad de ADN es prácticamente idéntica en todas las células de un organismo, el tamaño del núcleo puede ser diferente (Figura 2). Además, células de igual tamaño de diferentes especies y con distintas cantidades de ADN pueden tener núcleos con dimensiones similares. Estos datos indican que el tamaño del núcleo se adapta al tamaño o a la fisiología celular, pero no depende estrictamente de la cantidad de ADN.
El núcleo consta de dos componentes que se pueden distinguir morfológicamente: la envuelta nuclear y el nucleoplasma (Figura 3). La envuelta nuclear separa el interior del núcleo, o nucleoplasma, del citoplasma. Está formada por una membrana externa y una interna, entre las que se encuentra un espacio denominado perinuclear. Se forman así las cisternas perinucleares. En la envuelta nuclear se encuentran los poros nucleares, los cuales permiten el trasiego de moléculas entre el citoplasma y el nucleoplasma, en los dos sentidos, pero de una manera específica y regulada. Recubriendo internamente a la membrana interna hay una capa de proteínas que forman un entramado denominado lámina nuclear, que da consistencia mecánica al núcleo.
En el nucleoplasma se encuentran el ADN y sus proteínas asociadas formando la cromatina, que si está muy compactada se denomina heterocromatina y si aparece más laxa se denomina eucromatina. La cromatina es el resultado de la descondensación de los cromosomas y cada cromosoma distribuye su cromatina en regiones o territorios concretos en el interior del núcleo. Además, en el nucleoplasma se encuentra su compartimento más conspicuo, el nucléolo, que es visible con el microscopio óptico. También en el nucleoplasma se pueden observar otras estructuras densas denominadas cuerpos nucleares, que son agrupaciones de moléculas, cromatina y proteínas, que realizan una función común.
Durante la mitosis de tipo abierta el núcleo desaparece como tal puesto la envuelta nuclear se desorganiza y la cromatina se condensa en cromosomas. Tras la segregación de los cromosomas y durante la telofase de la mitosis, la envuelta nuclear se vuelve a organizar en torno a los cromosomas, los cuales se descondensan para formar la cromatina, y se consigue de nuevo la estructura normal del núcleo
En este apartado del atlas podríamos tratar todos los procesos relacionados con la transcripción y la regulación génica. Quizá en el futuro se abra dicho capítulo pero por ahora trataremos someramente la morfología nuclear y aconsejamos buscar información sobre el ADN en textos o sitios web relacionados con la genética.
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Bibliografía
Edens LJ, White KH, Jevtic P, Li X, Levy DL. 2013. Nuclear size regulation: from single cells to development and disease. Trends in cell biology 23:151-159.
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.Padilla JR, Ferreira LM, Folker ES. 2022. Nuclear movement in multinucleated cells. Development 149: dev200749. Doi: 10.1242/dev.200749.
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