Det cellekerne det er et grundlæggende rum af eukaryote celler. Det er den mest iøjnefaldende struktur af denne celletype og har det genetiske materiale. Den styrer alle cellulære processer: den indeholder alle instruktionerne kodet i DNA for at udføre de nødvendige reaktioner. Det er involveret i processerne med celledeling.
Alle eukaryote celler har en kerne bortset fra nogle specifikke eksempler såsom modne røde blodlegemer (erytrocytter) i pattedyr og floemceller i planter. Tilsvarende er der celler med mere end en kerne, såsom nogle muskelceller, hepatocytter og neuroner..
Kernen blev opdaget i 1802 af Franz Bauer; Men i 1830 observerede videnskabsmanden Robert Brown også denne struktur og blev populær som dens vigtigste opdagere. På grund af sin store størrelse kan den tydeligt observeres under et mikroskop. Derudover er det en struktur, der er let at plette..
Kernen er ikke en homogen og statisk sfærisk enhed med spredt DNA. Det er en kompleks og indviklet struktur med forskellige komponenter og dele indeni. Derudover er det dynamisk og ændrer sig konstant gennem hele cellecyklussen..
Artikelindeks
Kernen er hovedstrukturen, der tillader differentiering mellem eukaryote og prokaryote celler. Det er det største celleområde. Generelt er kernen tæt på centrum af cellen, men der er undtagelser, såsom plasmaceller og epitelceller..
Det er en kugleformet organel med en gennemsnitlig diameter på ca. 5 µm, men kan nå 12 µm afhængigt af celletypen. Jeg kan optage ca. 10% af det samlede cellevolumen.
Den har en nuklear konvolut dannet af to membraner, der adskiller den fra cytoplasmaet. Genetisk materiale er organiseret sammen med proteiner i det.
På trods af at der ikke er andre membranøse underrum i kernen, kan der skelnes mellem en række komponenter eller regioner i strukturen, der har specifikke funktioner..
Kernen tilskrives et ekstraordinært antal funktioner, da den indeholder indsamling af al celleens genetiske information (eksklusive mitokondrie-DNA og kloroplast-DNA) og styrer processerne for celledeling. Sammenfattende er kernens hovedfunktioner som følger:
Eksistensen af en lipidbarriere mellem det genetiske materiale og resten af de cytoplasmiske komponenter hjælper med at reducere interferensen af andre komponenter i DNA'ets funktion. Dette repræsenterer en evolutionær innovation af stor betydning for grupper af eukaryoter..
Splejsningsprocessen for messenger RNA forekommer i kernen, før molekylet bevæger sig til cytoplasmaet.
Formålet med denne proces er eliminering af introner ("stykker" af genetisk materiale, der ikke koder, og som afbryder eksoner, områder, der koder) fra RNA. Efterfølgende forlader RNA kernen, hvor den oversættes til proteiner..
Der er andre mere specifikke funktioner i hver kernestruktur, som vil blive diskuteret senere..
Kernen består af tre definerede dele: kernehylsteret, kromatinet og kernen. Vi beskriver hver struktur i detaljer nedenfor:
Atomhylsteret består af membraner af lipid-natur og adskiller kernen fra resten af de cellulære komponenter. Denne membran er dobbelt og mellem disse er der et lille rum kaldet det perinukleære rum.
Det indre og ydre membransystem danner en kontinuerlig struktur med det endoplasmatiske retikulum
Dette membransystem afbrydes af en række porer. Disse nukleare kanaler tillader udveksling af materiale med cytoplasmaet, fordi kernen ikke er helt isoleret fra resten af komponenterne..
Gennem disse porer sker udvekslingen af stoffer på to måder: passiv uden behov for energiforbrug; eller aktiv, med energiforbrug. Passivt kan små molekyler såsom vand eller salte, mindre end 9 nm eller 30-40 kDa, komme ind og forlade.
Dette sker i modsætning til højmolekylære molekyler, som kræver ATP (energi-adenosintrifosfat) for at bevæge sig gennem disse rum. Store molekyler inkluderer stykker af RNA (ribonukleinsyre) eller andre biomolekyler af protein-karakter.
Porer er ikke bare huller, som molekyler passerer igennem. De er store proteinstrukturer, som kan indeholde 100 eller 200 proteiner og kaldes "nukleært porekompleks". Strukturelt ligner det en basketballramme. Disse proteiner kaldes nukleoporiner..
Dette kompleks er fundet i et stort antal organismer: fra gær til mennesker. Ud over den cellulære transportfunktion er den også involveret i reguleringen af genekspression. De er en uundværlig struktur for eukaryoter.
Med hensyn til størrelse og antal kan komplekset nå en størrelse på 125 MDa hos hvirveldyr, og en kerne i denne dyregruppe kan have ca. 2000 porer. Disse egenskaber varierer alt efter den undersøgte taxon..
Kromatin findes i kernen, men vi kan ikke betragte det som et rum i det. Det modtager dette navn for den fremragende evne til at blive farvet og blive observeret i mikroskopet.
DNA er et ekstremt langt lineært molekyle i eukaryoter. Dens komprimering er en nøgleproces. Det genetiske materiale er forbundet med en række proteiner kaldet histoner, som har en høj affinitet for DNA. Der er også andre typer proteiner, der kan interagere med DNA og ikke er histoner.
I histoner spoler DNA og danner kromosomer. Disse er dynamiske strukturer og har ikke konstant deres typiske form (de X'er og Y'er, som vi er vant til at se i bogillustrationer). Dette arrangement vises kun under processerne med celledeling.
I resten af stadierne (når cellen ikke er i færd med at dele sig) kan de enkelte kromosomer ikke skelnes. Denne kendsgerning antyder ikke, at kromosomerne er spredt homogent eller uordentligt i hele kernen..
Ved grænsefladen er kromosomerne organiseret i specifikke domæner. I pattedyrceller indtager hvert kromosom et specifikt "område".
Der kan skelnes mellem to typer kromatin: heterochromatin og euchromatin. Den første er stærkt kondenseret og er placeret i periferien af kernen, så transkriptionsmaskineriet ikke har adgang til disse gener. Euchromatin er mere løst organiseret.
Heterochromatin er opdelt i to typer: konstituerende heterochromatin, som aldrig udtrykkes; og fakultativ heterochromatin, som ikke transskriberes i nogle celler og transskriberes i andre.
Det mest berømte eksempel på heterochromatin som regulator for genekspression er kondensering og inaktivering af X-kromosomet. Hos pattedyr har kvinder XX-kønskromosomer, mens mænd er XY..
Af hensyn til gendosering kan kvinder ikke have dobbelt så mange gener i X som mænd. For at undgå denne konflikt inaktiveres et X-kromosom tilfældigt (bliver heterochromatin) i hver celle..
Kernen er en meget relevant indre struktur af kernen. Det er ikke et rum afgrænset af membranstrukturer, det er et mørkere område af kernen med specifikke funktioner.
I dette område er de gener, der koder for ribosomalt RNA, grupperet, transskriberet af RNA-polymerase I. I humant DNA findes disse gener i satellitterne i følgende kromosomer: 13, 14, 15, 21 og 22. Disse er nukleolære organisatorer.
Til gengæld er kernen separeret i tre adskilte regioner: fibrillære centre, fibrillære komponenter og granulære komponenter..
Nylige undersøgelser har samlet mere og mere bevis for mulige yderligere funktioner i nucleolus, ikke kun begrænset til syntese og samling af ribosomalt RNA.
Det menes for tiden, at nucleolus kan være involveret i samling og syntese af forskellige proteiner. Modifikationer efter transkription er også blevet påvist i denne nukleare zone.
Kernen er også involveret i regulatoriske funktioner. En undersøgelse viste, hvordan det var relateret til tumorundertrykkende proteiner.
Ligene af Cajal (også kaldet oprullede kroppe) bærer dette navn til ære for deres opdagelsesmand, Santiago Ramón y Cajal. Denne forsker observerede disse blodlegemer i neuroner i 1903.
De er små strukturer i form af kugler og findes fra 1 til 5 kopier pr. Kerne. Disse kroppe er meget komplekse med et ret stort antal komponenter, herunder disse transkriptionsfaktorer og relaterede maskiner. splejsning.
Disse sfæriske strukturer er fundet i forskellige dele af kernen, da de er mobile strukturer. De findes generelt i nukleoplasmaet, selvom de i kræftceller er blevet fundet i nucleolus.
Der er to typer kasseorganer i kernen, klassificeret efter deres størrelse: store og små.
PML-organer (for dets akronym på engelsk, promyelocytisk leukæmi) er små sfæriske subnukleare områder med klinisk betydning, da de har været relateret til virusinfektioner og onkogenese.
De er kendt af en række navne i litteraturen, såsom nukleare domæne 10, Kremer-kroppe og PML-onkogene domæner..
En kerne har 10 til 30 af disse domæner, og de har en diameter på 0,2 til 1,0 µm. Blandt dens funktioner skiller reguleringen af gener og RNA-syntese sig ud..
Endnu ingen kommentarer