Matriz nuclear

En biología , la matriz nuclear es la red de fibras que se encuentra en el interior del núcleo celular tras un método específico de extracción química. Según algunos, es análoga al citoesqueleto celular . Sin embargo, a diferencia del citoesqueleto, se ha propuesto que la matriz nuclear es una estructura dinámica. Junto con la lámina nuclear , se cree que contribuye a organizar la información genética dentro de la célula. ^{[ 1 ]}

La función exacta de esta estructura aún se debate, e incluso su existencia se ha puesto en duda. ^{[ 2 ]} La evidencia de dicha estructura se reconoció ya en 1948, ^{[ 3 ]} y, en consecuencia, se han descubierto muchas proteínas asociadas a la matriz. La presencia de proteínas intracelulares es un hecho indiscutible, y se acepta que proteínas como el andamiaje o las proteínas asociadas a la matriz (SAR o MAR) desempeñan algún papel en la organización de la cromatina en la célula viva. Existe evidencia de que la matriz nuclear participa en la regulación de la expresión génica en Arabidopsis thaliana . ^{[ 4 ]}

La existencia de estructuras similares en células vivas sigue siendo objeto de debate. ^{[ 5 ]} Según algunas fuentes, la mayoría, si no todas, las proteínas presentes en la matriz nuclear son agregados de proteínas de estructuras que se encuentran en el núcleo de las células vivas. Dichas estructuras son láminas nucleares, que consisten en proteínas denominadas laminas, las cuales también se encuentran en la matriz nuclear. ^{[ 6 ]}

Durante mucho tiempo, la cuestión de si una red polimérica, una "matriz nuclear", un "andamio nuclear" o "NuMat" es un componente esencial de la arquitectura nuclear in vivo ha sido objeto de debate. Si bien existen argumentos que sugieren que la posición relativa de los territorios cromosómicos (TC), el equivalente a los cromosomas metafásicos condensados ​​en interfase , puede mantenerse debido a la interferencia estérica o a las fuerzas de repulsión electrostática entre las superficies de los TC, aparentemente altamente estructuradas, este concepto debe conciliarse con las observaciones según las cuales las células tratadas con los procedimientos clásicos de extracción de la matriz mantienen territorios definidos hasta el punto en que se libera un subconjunto menor de proteínas ácidas de la matriz nuclear, muy probablemente aquellas proteínas que regulaban su asociación con el esqueleto nuclear. ^{[ 7 ]} El proteoma de la matriz nuclear consta de proteínas estructurales, chaperonas, proteínas de unión a ADN/ARN, factores de remodelación de la cromatina y factores de transcripción. La complejidad de NuMat es un indicador de la diversa importancia estructural y funcional de sus proteínas. ^{[ 8 ]}

Las regiones S/MAR (regiones de unión a la matriz/andamio), regiones de ADN que se sabe que unen el ADN genómico a diversas proteínas nucleares, muestran un espectro cada vez mayor de actividades biológicas ya establecidas. Existe una superposición conocida entre este amplio grupo de secuencias y las secuencias denominadas LAD (dominios de unión a la lámina nuclear).

Los S/MAR se utilizan cada vez más para el diseño racional de vectores , con un uso generalizado en terapia génica y biotecnología . Actualmente, las funciones de los S/MAR pueden modularse, mejorarse y adaptarse a las necesidades específicas de los nuevos sistemas de vectores. ^{[ 9 ]}

Se ha demostrado que la composición de la matriz nuclear en las células humanas es específica del tipo celular y del tumor. Se ha comprobado claramente que la composición de la matriz nuclear en un tumor difiere de la de sus contrapartes normales. ^{[ 10 ]} Este hecho podría ser útil para caracterizar marcadores de cáncer y predecir la enfermedad incluso antes. Estos marcadores se han encontrado en la orina y la sangre y podrían utilizarse potencialmente en la detección temprana y el pronóstico de los cánceres humanos.

• Minicírculo : pequeñas unidades circulares de ADN que se replican.