Hispanopedia WikiEl compartimento perinucleolar (PNC) es un cuerpo subnuclear caracterizado por su ubicación en la periferia del nucléolo . [ 1 ] El PNC participa en la compartimentación organizada dentro del núcleo para gestionar las funciones especializadas. Se encuentra casi exclusivamente en células oncogénicas y está enriquecido con proteínas de unión a ARN, así como con transcritos de la ARN polimerasa III .
Historia
El compartimento perinucleolar fue descubierto por primera vez en la periferia del núcleo en 1992 por Andrea Getti et al. mientras estudiaban la proteína hnRNPI/PTB (proteína de unión al tracto de polipirimidina ). [ 2 ] Getti descubrió que, además del nucleoplasma, la hnRNPI teñía una "estructura discreta no identificada" siempre opuesta a los nucléolos. En 1995, A. Gregory Matera et al. denominaron por primera vez a la estructura "compartimento perinucleolar" tras encontrar varios transcritos de la ARN polimerasa III, así como hnRNPI, en el borde nucleolar. [ 3 ] Sui Huang et al. han investigado extensamente el compartimento perinucleolar y en 1997 fueron los primeros en estudiarlo en un gran número de células cancerosas humanas. [ 4 ]
Estructura
El PNC es una estructura dinámica e irregular compuesta por múltiples filamentos densos que se encuentran principalmente en células cancerosas transformadas. La microscopía electrónica en células HeLa confirmó que los filamentos gruesos tienen una longitud de 0,25 a 4 μm y un diámetro de 80 a 180 nm. [ 3 ] [ 4 ] Estos filamentos forman una red en contacto directo con el nucléolo y, en algunos casos, se extienden hacia su interior.
ARN
El compartimento perinucleolar depende de proteínas de unión a ARN y de los transcritos de la ARN polimerasa III para estabilizar su estructura. Por lo tanto, la producción continua de estos transcritos es fundamental. Durante la permeabilización celular, la ARNasa , pero no la ADNasa , destruye el PNC, lo que demuestra la importancia del ARN para la estructura. [ 1 ] Tras la inhibición de los transcritos de la ARN polimerasa III, la ARN polimerasa III madura no se ve alterada. Por consiguiente, el PNC solo depende de los transcritos de ARN polimerasa III recién transcritos.
ADN
El compartimento perinucleolar también depende de la integridad del ADN, así como de un locus de ADN para su estabilidad. Estudios de ADN con intercaladores de ADN , moléculas de unión al ADN y agentes que dañan el ADN establecieron que el PNC se disocia con ciertos daños en el ADN. [ 5 ] Además, los inhibidores del daño al ADN no impiden el desensamblaje del PNC, pero sí impiden su reformación, lo que demuestra la importancia de la integridad del ADN.
La dependencia de la estructura del ADN, así como el hecho de que las células hijas sean réplicas exactas de las células madre, sugiere que el PNC está asociado a un locus de ADN, aunque dicho locus exacto aún no se ha determinado. En la fase S del ciclo celular, el PNC se nuclea en un locus de ADN y se replica sin interferencias con el ADN. [ 5 ] Esto demuestra una correlación directa entre el PNC y los ciclos de replicación del ADN, y subraya aún más la dependencia del compartimento perinucleolar respecto del ADN.
Función
Aunque no se ha establecido su función precisa, el compartimento perinucleolar está concentrado con proteínas de unión a ARN, así como con transcritos de ARN polimerasa III recién transcritos, lo que indica un probable papel en el metabolismo del ARN. Se encuentra predominantemente en células cancerosas transformadas, con una prevalencia inferior al 5 % en líneas celulares normales, pero del 15 al 100 % en líneas celulares cancerosas. [ 6 ] El PNC es directamente proporcional a la metástasis y también está vinculado a la malignidad . [ 1 ] Por lo tanto, se está investigando más a fondo su potencial como biomarcador del cáncer.
ciclo celular
El compartimento perinucleolar sigue la vía mitótica para formar nuevas células hijas que son similares en tamaño y forma a las células madre. Sin embargo, su tamaño puede variar entre diferentes líneas celulares cancerosas. Si bien conserva su estructura individualizada, el PNC permanece en contacto directo con los nucléolos durante la interfase y los imita durante la mitosis. En la profase , ambos se desintegran gradualmente hasta su reensamblaje durante la telofase tardía en la nueva célula hija. [ 4 ]
metabolismo del ARN
El compartimento perinucleolar se descubrió inicialmente gracias a la caracterización de la proteína de unión al tracto de polipirimidina (PTB), una proteína de unión al ARN implicada en el empalme , la estabilidad y la regulación de la traducción del pre-ARNm . [ 7 ] La PTB y otras proteínas de unión se localizan en el PNC para procesar principalmente la ARN polimerasa II . Además, muchos otros complejos de ARN pol III no codificantes pequeños que regulan el procesamiento del pre-ARNr se localizan en el PNC. [ 7 ] Por lo tanto, estas proteínas del PNC podrían desempeñar un papel en el metabolismo del ARN, y se están realizando investigaciones continuas para demostrarlo científicamente.
Importancia clínica
Los compartimentos perinucleares se forman en blastomas , carcinomas y sarcomas , y representan exclusivamente células malignas en tejidos tumorales sólidos. [ 1 ] [ 8 ] La presencia de los PNC se correlaciona directamente con el crecimiento y la metástasis de las células cancerosas. Por ejemplo, en un estudio sobre carcinoma hepatocelular (CHC) , se observó un paralelismo directo entre el aumento de la presencia de PNC y el incremento de la metástasis y de las líneas celulares malignas. Asimismo, la actividad antimetastásica fue directamente proporcional a la inhibición de los PNC, lo que demuestra aún más el potencial de los PNC como biomarcadores en el cáncer. [ 9 ]
Referencias
- 1 2 3 4 Pollock C, Huang S (febrero de 2010). "El compartimento perinucleolar" . Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 2 (2) a000679. doi : 10.1101/cshperspect.a000679 . PMC 2828281. PMID 20182614 .
- ↑ Ghetti A, Piñol-Roma S, Michael WM, Morandi C, Dreyfuss G (julio de 1992). "hnRNP I, la proteína de unión al tracto de polipirimidina: localización nuclear distinta y asociación con hnRNAs" . Nucleic Acids Research . 20 (14): 3671– 3678. doi : 10.1093 / nar/20.14.3671 . PMC 334017. PMID 1641332 .
- 1 2 Matera AG, Frey MR, Margelot K, Wolin SL (junio de 1995). "Un compartimento perinucleolar contiene varios transcritos de ARN polimerasa III , así como la proteína de unión al tracto de polipirimidina, hnRNP I" . The Journal of Cell Biology . 129 (5): 1181– 1193. doi : 10.1083/jcb.129.5.1181 . PMC 2120477. PMID 7539809 .
- 1 2 3 Huang S, Deerinck TJ, Ellisman MH, Spector DL (junio de 1997). "La organización dinámica del compartimento perinucleolar en el núcleo celular" . The Journal of Cell Biology . 137 (5): 965– 974. doi : 10.1083/jcb.137.5.965 . PMC 2136227. PMID 9166399 .
- 1 2 Norton JT, Wang C, Gjidoda A, Henry RW, Huang S (febrero de 2009). "El compartimento perinucleolar está directamente asociado con el ADN" . The Journal of Biological Chemistry . 284 (7): 4090– 4101. doi : 10.1074/jbc.M807255200 . PMC 2640956. PMID 19015260 .
- ↑ Norton JT, Pollock CB, Wang C, Schink JC, Kim JJ, Huang S (agosto de 2008). "La prevalencia del compartimento perinucleolar es un marcador fenotípico pancáncer de malignidad" . Cancer . 113 ( 4): 861–869 . doi : 10.1002/cncr.23632 . PMC 4780316. PMID 18543322 .
- 1 2 Norton JT, Huang S (2013). "El compartimento perinucleolar: metabolismo del ARN y cáncer". En Wu JY (ed.). ARN y cáncer . Tratamiento e investigación del cáncer. Vol. 158. Berlín, Heidelberg: Springer. pp. 139–152 . doi : 10.1007/978-3-642-31659-3_6 . ISBN 978-3-642-31659-3. PMC 4374481 . PMID 24222357 .
- ↑ Wen Y, Wang C, Huang S (agosto de 2013). " El compartimento perinucleolar se asocia con la malignidad" . Frontiers in Biology . 8 (4): 369– 376. doi : 10.1007/s11515-013-1265-z . PMC 3862354. PMID 24348523 .
- ↑ Liu F, Lou G, Zhang T, Chen S, Xu J, Xu L, et al. (2019-06-15). "Sistema de cribado de monómeros de medicina tradicional china antimetastásico basado en el análisis del compartimento perinucleolar en células de carcinoma hepatocelular" . American Journal of Translational Research . 11 (6): 3555– 3566. PMC 6614616. PMID 31312366 .
- subestructuras nucleares