Plik nukleoplazma Jest to substancja, w której zanurzone jest DNA i inne struktury jądrowe, takie jak jąderka. Jest oddzielony od cytoplazmy komórki przez błonę jądra, ale może wymieniać z nią materiały przez pory jądra.
Jego składniki to głównie woda oraz szereg cukrów, jonów, aminokwasów oraz białek i enzymów zaangażowanych w regulację genów, w tym ponad 300 białek innych niż histony. W rzeczywistości jego skład jest podobny do składu cytoplazmy komórkowej.
W tym płynie jądrowym znajdują się również nukleotydy, które są „cegiełkami” używanymi do budowy DNA i RNA, przy pomocy enzymów i kofaktorów. W niektórych dużych komórkach, jak w panewka panewki, nukleoplazma jest wyraźnie widoczna.
Wcześniej sądzono, że nukleoplazma składa się z amorficznej masy zamkniętej w jądrze, z wyłączeniem chromatyny i jąderka. Jednak wewnątrz nukleoplazmy znajduje się sieć białek odpowiedzialna za organizację chromatyny i innych składników jądra, zwana macierzą jądrową..
Nowe techniki umożliwiły lepszą wizualizację tego komponentu i zidentyfikowanie nowych struktur, takich jak warstwy wewnątrzjądrowe, włókna białkowe wyłaniające się z porów jądrowych i maszyny przetwarzające RNA..
Indeks artykułów
Nukleoplazma, zwana także „sokiem jądrowym” lub karioplazmą, jest koloidem protoplazmatycznym o właściwościach podobnych do cytoplazmy, stosunkowo gęstym i bogatym w różne biocząsteczki, głównie białka.
W tej substancji znajduje się chromatyna i jeden lub dwa ciałka zwane jąderkami. W płynie tym znajdują się również inne ogromne struktury, takie jak ciała Cajal, ciała PML, ciała spiralne lub plamki jądrowy, między innymi.
Struktury niezbędne do przetwarzania preRNA informacyjnego i czynników transkrypcyjnych są skoncentrowane w ciałach Cajal..
Plik plamki Komórki jądrowe wydają się być podobne do ciał Cajala, są bardzo dynamiczne i poruszają się w kierunku regionów, w których transkrypcja jest aktywna.
Wydaje się, że ciałka PML są markerami komórek rakowych, ponieważ ich liczba w jądrze komórkowym jest niewiarygodnie zwiększona..
Istnieje również seria sferycznych ciał jąderkowych o średnicy od 0,5 do 2 µm, składających się z globulek lub włókienek, które, chociaż odnotowano je w zdrowych komórkach, ich częstość jest znacznie wyższa w strukturach patologicznych..
Najważniejsze struktury jądrowe znalezione osadzone w nukleoplazmie opisano poniżej:
Jąderko jest wyjątkową strukturą kulistą znajdującą się wewnątrz jądra komórki i nie jest ograniczona żadnym typem biomembrany, która oddziela je od reszty nukleoplazmy.
Składa się z regionów zwanych NOR (regiony organizatorów jąder chromosomowych), gdzie zlokalizowane są sekwencje kodujące rybosomy. Te geny znajdują się w określonych regionach chromosomów.
W szczególnym przypadku ludzi są one zorganizowane w regionach satelitarnych chromosomów 13, 14, 15, 21 i 22.
W jąderku zachodzi szereg istotnych procesów, takich jak transkrypcja, przetwarzanie i łączenie podjednostek tworzących rybosomy..
Z drugiej strony, pomijając swoją tradycyjną funkcję, ostatnie badania wykazały, że jąderko jest powiązane z białkami supresorowymi komórek rakowych, regulatorami cyklu komórkowego i białkami z cząstek wirusowych..
Cząsteczka DNA nie jest losowo rozproszona w nukleoplazmie komórki, jest zorganizowana w wysoce specyficzny i zwarty sposób z zestawem wysoce konserwatywnych białek w trakcie ewolucji zwanych histonami..
Proces organizowania DNA pozwala na wprowadzenie prawie czterech metrów materiału genetycznego do mikroskopijnej struktury.
To połączenie materiału genetycznego i białka nazywa się chromatyną. Jest on zorganizowany w regiony lub domeny zdefiniowane w nukleoplazmie, dzięki czemu można rozróżnić dwa typy: euchromatynę i heterochromatynę.
Euchromatyna jest mniej zwarta i obejmuje geny, których transkrypcja jest aktywna, ponieważ czynniki transkrypcyjne i inne białka mają do niej dostęp w przeciwieństwie do heterochromatyny, która jest bardzo zwarta.
Regiony heterochromatyny znajdują się na obrzeżach, a euchromatyna bardziej do środka jądra, a także blisko porów jądra.
Podobnie chromosomy są rozmieszczone w określonych obszarach w jądrze zwanych terytoriami chromosomowymi. Innymi słowy, chromatyna nie unosi się przypadkowo w nukleoplazmie..
Organizacja różnych przedziałów jądrowych wydaje się być podyktowana macierzą jądrową.
Jest to wewnętrzna struktura jądra złożona z arkusza sprzężonego z kompleksami porów jądrowych, pozostałości jąderkowych oraz zestawu struktur włóknistych i ziarnistych, które są rozmieszczone w jądrze, zajmując znaczną jego objętość.
Badania, w których próbowano scharakteryzować matrycę, wykazały, że jest ona zbyt zróżnicowana, aby zdefiniować jej budowę biochemiczną i funkcjonalną.
Blaszka jest rodzajem warstwy złożonej z białek o długości od 10 do 20 nm i przylegającej do wewnętrznej powierzchni błony jądra. Konstytucja białek różni się w zależności od badanej grupy taksonomicznej.
Białka tworzące blaszkę są podobne do włókien pośrednich i oprócz sygnalizacji jądrowej posiadają regiony kuliste i cylindryczne..
Jeśli chodzi o wewnętrzną macierz jądrową, zawiera dużą liczbę białek z miejscem wiązania do informacyjnego RNA i innych typów RNA. W tej wewnętrznej macierzy zachodzi replikacja DNA, transkrypcja nienukleolarna i przetwarzanie preRNA przekaźnika potranskrypcyjnego..
Wewnątrz jądra znajduje się struktura porównywalna do cytoszkieletu w komórkach zwana nukleoszkieletem, składająca się z białek takich jak aktyna, spektyna αII, miozyna i gigantyczne białko zwane tyną. Jednak istnienie tej struktury jest nadal przedmiotem dyskusji naukowców.
Nukleoplazma jest galaretowatą substancją, w której można wyróżnić różne struktury jądrowe, o których mowa powyżej.
Jednym z głównych składników nukleoplazmy są rybonukleoproteiny, zbudowane z białek i RNA składającego się z regionu bogatego w aminokwasy aromatyczne z powinowactwem do RNA..
Rybonukleoproteiny znajdujące się w jądrze są specyficznie nazywane małymi nukleoproteinami jądrowymi..
Skład chemiczny nukleoplazmy jest złożony i obejmuje złożone biocząsteczki, takie jak białka i enzymy jądrowe, a także związki nieorganiczne, takie jak sole i minerały, takie jak potas, sód, wapń, magnez i fosfor..
Niektóre z tych jonów są niezbędnymi kofaktorami enzymów replikujących DNA. Zawiera również ATP (trifosforan adenozyny) i acetylokoenzym A..
W nukleoplazmie osadzonych jest szereg enzymów niezbędnych do syntezy kwasów nukleinowych, takich jak DNA i RNA. Do najważniejszych należą między innymi polimeraza DNA, polimeraza RNA, syntetaza NAD, kinaza pirogronianowa..
Jednym z najbardziej rozpowszechnionych białek w nukleoplazmie jest nukleoplastym, który jest kwasowym i pentamerycznym białkiem, które ma nierówne domeny w głowie i ogonie. Jego kwaśne właściwości chronią dodatnie ładunki obecne w histonach i wiążą się z nukleosomem.
Nukleosomy to podobne do koralików struktury na naszyjniku, utworzone przez interakcję DNA z histonami. Wykryto również małe cząsteczki lipidów unoszące się w tej półwodnej matrycy..
Nukleoplazma to macierz, w której zachodzi szereg reakcji niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania jądra i komórki w ogóle. Jest to miejsce, w którym zachodzi synteza DNA, RNA i podjednostek rybosomów.
Pełni rolę swego rodzaju „materaca” chroniącego zanurzone w nim konstrukcje, będąc jednocześnie środkiem transportu materiałów..
Służy jako zawiesina pośrednia dla struktur podjądrowych, a także pomaga utrzymać stabilny kształt jądra, nadając mu sztywność i wytrzymałość..
Wykazano istnienie kilku szlaków metabolicznych w nukleoplazmie, podobnie jak w cytoplazmie komórkowej. W obrębie tych szlaków biochemicznych znajduje się glikoliza i cykl kwasu cytrynowego.
Opisano również szlak pentozofosforanowy, który przyczynia się do pentoz w jądrze. Podobnie jądro jest strefą syntezy NAD+, który działa jako koenzymy dehydrogenaz.
Przetwarzanie pre-mRNA zachodzi w nukleoplazmie i wymaga obecności małych jąderkowych rybonukleoprotein, w skrócie snRNP..
Rzeczywiście, jedną z najważniejszych czynności aktywnych, które zachodzą w nukleoplazmie eukariotycznej, jest synteza, przetwarzanie, transport i eksport dojrzałych informacyjnych RNA..
Rybonukleoproteiny grupują się razem, tworząc spliceosom lub kompleks splicingowy, który jest centrum katalitycznym odpowiedzialnym za usuwanie intronów z informacyjnego RNA. Za rozpoznawanie intronów odpowiada szereg cząsteczek RNA o wysokiej zawartości uracylu.
Spliciosom składa się z około pięciu małych jąderkowych RNA zwanych snRNA U1, U2, U4 / U6 i U5, oprócz udziału innych białek.
Pamiętajmy, że u eukariontów geny są przerywane w cząsteczce DNA przez niekodujące regiony zwane intronami, które należy wyeliminować..
Reakcja splatanie integruje dwa kolejne etapy: atak nukleofilowy w strefie cięcia 5 'poprzez interakcję z resztą adenozyny sąsiadującą ze strefą 3' intronu (krok, który uwalnia ekson), po którym następuje połączenie eksonów.
Jeszcze bez komentarzy