La concentración de ARN en el núcleo es mayor que la concentración de ARN en el citoplasma, y parece pasar a través de los poros nucleares y al citoplasma en gran parte a través de la difusión. En realidad, como siempre es la biología, es un poco más complicado que eso. El núcleo es una jungla de cromatina muy densamente poblada que no permite una libertad de movimiento ilimitada. Hay pequeñas bolsas dentro del núcleo donde el ARN puede difundirse tan libremente como puede hacerlo en el citosol exterior, pero gran parte del núcleo está demasiado atestado para facilitar ese tipo de movimiento. Esto ha llevado a cierta controversia sobre cómo el ARNm se transporta realmente dentro del núcleo, que es la razón por la que este mecanismo se maneja de forma ondulada en la mayoría de las clases y textos de biología.
Una forma de lidiar con este problema es la hipótesis de la activación génica, que establece que cada gen tiene una vía única hacia los poros nucleares que puede tomar el ARNm que expresa. Esta hipótesis postula que hay una especie de orden en la selva caótica de la cromatina en el núcleo, y que está organizado de tal manera que el ARNm expresado por cada gen tiene un camino libre hacia los poros nucleares, lo que impide que se meta atascado por la cromatina.
Otro, a menudo asociado con la hipótesis de activación génica, es la hipótesis del transporte activo en estado sólido, que establece que un proceso enzimático mediado por ATP, en lugar de difusión, libera el ARNm al citoplasma. Existe algo de apoyo para esta hipótesis en el sentido de que la privación de ATP puede conducir a una reducción en la velocidad de difusión del ARNm fuera del núcleo. Sin embargo, no detiene por completo el proceso y no lo afecta en todos los entornos, por lo que es poco probable que el ARNm se transporte únicamente a través del transporte activo.
El mecanismo que creo que muestra los resultados más prometedores en este momento es el que se presenta en este documento en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. Propone una especie de combinación de las hipótesis de difusión y transporte activo. Este equipo realizó imágenes muy detalladas de ARN en el núcleo utilizando algunos métodos muy innovadores, y lo que encontraron fue muy interesante. Dentro del núcleo, el ARNm parece difuminarse aleatoriamente en la dirección de los poros nucleares, en lugar de hacerlo a través de una ruta particular promovida por la hipótesis de la activación génica. Sin embargo, debido a este movimiento aleatorio y la naturaleza atestada del núcleo, el ARNm a menudo se paraliza después de quedarse pegado a una pieza de cromatina. Cuando esto sucede, aunque no se conoce el mecanismo exacto, la célula parece usar ATP para desalojar el ARNm detenido y dejarlo difundir hacia los poros.
Entonces, en conclusión, nadie está exactamente seguro de cómo el ARNm se difunde fuera del núcleo, pero, si tuviera que poner mi dinero en una posición, sería que la célula utiliza la difusión a través de un gradiente de concentración como el principal mecanismo de transporte, con un poco de transporte activo mezclado para ayudar a las moléculas a mantenerse en movimiento cuando se estancan.
