La molécula de ácido desoxirribonucleico en el núcleo de una célula contiene la receta en sus genes para cada proteína sintetizada y utilizada en el metabolismo de un individuo. Cada gen proporciona un modelo para construir una molécula de proteína. Cuando el organismo requiere proteínas, los genes apropiados se transcriben en una forma de ARN llamada ARN mensajero o ARNm. El ARNm construye la proteína después de que pasa a través de los poros de la membrana nuclear hacia el citoplasma de la célula.

Formación del ARNm

Flujo de información transportado desde los genes en el núcleo al citoplasma por ARNm determina la composición de la proteína y las funciones de la célula. Dentro del núcleo, el ADN transcribe el ARNm para el gen apropiado, y el ARNm se exporta desde el núcleo a través de los poros de la membrana nuclear hacia el citoplasma. Aquí, el ARNm construye las proteínas que realizan funciones celulares o sirven como bloques de construcción de proteínas más grandes.

Nuclear Membrane

La función de la envoltura nuclear es proteger el ADN de la corrupción. Si la doble hélice de ADN masiva pasaba y retrocedía desde el núcleo para construir las proteínas en el citoplasma, las moléculas complejas fácilmente podrían corromperse. Los poros perforan la membrana nuclear, regulando el paso de moléculas entre el núcleo y el citoplasma. Evitan que algunas moléculas salgan del núcleo o ingresen en él y permiten el paso de bloques de construcción para ADN y ARN, y moléculas que proporcionan energía para la actividad nuclear, como la construcción de ARNm.

Complejos de poros nucleares

Los poros nucleares de pequeño tamaño impiden que la mayoría de las moléculas grandes entren en el núcleo. Pero algunas moléculas de proteína grandes se requieren en el núcleo y entran a través de una estructura de proteína compleja más grande llamada complejo de poro nuclear (NPC). Este complejo consiste en al menos 456 moléculas de proteína. Rodea cada poro y permite que las moléculas más grandes salgan o ingresen expandiendo las aberturas de los poros a un tamaño mayor. Los NPC atraviesan la membrana nuclear de doble pared, lo que permite el transporte de moléculas solubles en agua a través de la membrana.

Transporte

La función de los complejos de poro nuclear es permitir que las moléculas solubles en agua se crucen la membrana nuclear. El transporte incluye ARN, proteínas, carbohidratos y otras moléculas grandes. Una estimación sugiere que hay 2.000 NPC en las membranas nucleares de las células de vertebrados, y que un complejo puede realizar 1.000 transportes por complejo por segundo. Algunas moléculas, como el agua o la glucosa, se mueven a través de las membranas celulares por ósmosis o difusión, pero las moléculas de proteína más grandes indican a los NPC que se expandan para que puedan pasar.