Plik karioliza to jedna ze zmian, które są identyfikowane w jądrach komórek, gdy umierają w wyniku działania toksycznego lub zewnętrznego uszkodzenia, np. w wyniku niedotlenienia (niedostateczna podaż tlenu) lub substancji toksycznych.
Jego nazwa wywodzi się od greckiego karionu, co oznacza „jądro” i lizę, co można interpretować jako „osłabienie” lub rozpuszczenie ”; dlatego termin karyoliza dosłownie oznacza „wymazanie jądra”.
Zjawisko to występuje w fazie nekrofanerozy, takiej jak pyknoza i karyorrhexis, i może być jedyną zmianą jądrową lub być zawarte w kontinuum, które zaczyna się od pyknozy, przechodzi przez karyorrhexis i kończy się kariolizą..
Podobnie jak w karyorrhexis, zmiana jądrowa poprzedza zmiany cytoplazmatyczne, a całemu procesowi towarzyszy zapalenie macierzy zewnątrzkomórkowej, coś charakterystycznego dla martwicy i co można uznać za fundamentalną różnicę w przypadku apoptozy, w której nie ma dopełniacza zapalnego..
Karioliza zachodzi w wyniku działania enzymów jądrowych, które w normalnych warunkach pomagają rozwinąć i pofragmentować DNA, aby można było go transkrybować, ale w warunkach śmierci komórki z powodu noxa (martwicy) zaczynają rozpadać się jądro w całości.
Indeks artykułów
Enzymy jądra komórkowego są liczne i bardzo specyficzne, są niezbędne dla fizjologii DNA i RNA.
Ponieważ geny i chromosomy mają strukturę tworzącą chromatynę, transkrypcja i replikacja DNA jest praktycznie niemożliwa, ponieważ jest to ciągły łańcuch, niezwykle długi i o bardzo złożonej trójwymiarowej konformacji przestrzennej..
Aby ułatwić proces replikacji i transkrypcji, enzymy jądrowe „tną” fragment DNA, który ma być transkrybowany, umożliwiając w ten sposób sprzężenie RNA z liniowym łańcuchem kwasu dezoksyrybonukleinowego z bardzo wyraźnym początkiem i końcem..
Enzymy jądrowe, znane również jako „fosfodiesterazy”, są zdolne do rozszczepiania wiązań fosfodiestrowych, kluczowych elementów w strukturze kwasów nukleinowych, a także regulują wewnątrzkomórkowe poziomy cyklicznego AMP i GMP.
W zależności od miejsca, w którym endonukleazy oddziałują, dzieli się je na dwie szerokie kategorie: nukleazy i ligazy..
Do tej pory działanie enzymów nukleaz odpowiedzialnych za „cięcie” fragmentów DNA w celu umożliwienia ich replikacji zostało z grubsza opisane, jednak po zakończeniu transkrypcji fragmentu DNA należy go ponownie zintegrować z dużą nicią kwasu dezoksyrybonukleinowego, do którego należy, a także zrobić to w określonej pozycji.
W tym miejscu do gry wchodzą „ligazy”, enzymy zdolne do „przyklejania” na swoim miejscu łańcucha DNA przeciętego wcześniej przez fosfodiesterazy..
Delikatna równowaga między nukleazami i ligazami pozwala na zachowanie integralności materiału genetycznego, tak że gdy aktywność jednego enzymu przewyższa inny, można przewidzieć problemy.
Aby zrozumieć rolę fosfodiesterazy w kariolizie, konieczne jest poznanie różnych typów, które istnieją, ponieważ są one odpowiedzialne za cały proces.
W tym sensie ligazy nie odgrywają praktycznie żadnej roli, w rzeczywistości ich aktywność zostaje anulowana, co uniemożliwia odwrócenie procesu zapoczątkowanego przez nukleazy..
Zatem w zależności od miejsca, w którym wywierają swoje działanie, nukleazy dzielą się na:
- Endonukleazy
- Egzonukleazy
- Endonukleazy restrykcyjne
Oprócz enzymów zdolnych do cięcia DNA (zwanych również DNazami), w jądrze znajdują się również enzymy zdolne do „cięcia” i modelowania segmentów RNA, znane jako rybonukleazy lub RNazy..
Chociaż enzymy te są ważne w normalnej fizjologii komórki, podczas procesu martwicy odgrywają drugorzędną rolę..
Endonukleazy to enzymy zdolne do odcinania łańcuchów DNA od ich wolnego końca, to znaczy są zdolne do oddzielania DNA w dowolnym punkcie łańcucha.
Endonukleazy mogą losowo ciąć DNA w dowolnym regionie bez dopasowania określonej sekwencji nukleotydowej.
Endonukleazy restrykcyjne to bardzo szczególny rodzaj endonukleaz zdolnych do identyfikacji określonej sekwencji zasad w celu przecięcia łańcucha DNA w tym konkretnym punkcie..
Są one podzielone na trzy grupy: Typ I, Typ II i Typ III.
Endonukleazy restrykcyjne typu I wymagają ATP do działania (a zatem zużywają energię) i są zdolne do odcinania do 1000 par zasad z sekwencji rozpoznawanej.
Z kolei najprostszą wersją endonukleaz restrykcyjnych jest typ II; w procesie, który nie wymaga energii, enzymy te są zdolne do cięcia DNA na różne długości z sekwencji restrykcyjnej.
Wreszcie endonukleazy restrykcyjne typu III, w procesie, który również zużywa energię (ATP), tną łańcuch DNA na małe fragmenty, które nie przekraczają 25 par zasad od punktu rozpoznania (restrykcja).
Wreszcie egzonukleazy to enzymy zdolne do cięcia DNA z wolnego końca łańcucha, to znaczy są to wyspecjalizowane enzymy w liniowych łańcuchach DNA, uprzednio rozszczepionych przez endonukleazy..
Zatem termin ENDOnuclease odnosi się do zdolności enzymu do przecinania nici DNA wewnątrz (ENDO = wewnątrz), podczas gdy EXOnuclease wskazuje, że enzym może przecinać DNA tylko na wolnym końcu (EXO = na zewnątrz).
Zsynchronizowana i harmonijna aktywność wszystkich tych enzymów umożliwia złożone procesy replikacji i transkrypcji genów; Jednak podczas martwicy równowaga ta zostaje utracona i DNA zaczyna się fragmentować, aż pozostaną tylko jego wolne i zdezorganizowane podstawowe składniki, co jest równoznaczne ze śmiercią komórki..
Znając dużą liczbę enzymów obecnych w jądrze, a także sposób, w jaki pełnią one swoją funkcję, nietrudno wywnioskować patofizjologię kariolizy.
Wszystko zaczyna się od utraty homeostazy między enzymami nukleazowymi a ligazami, przy czym efekt tej drugiej jest znacznie przewyższany przez pierwszą; to znaczy, więcej DNA ulega zniszczeniu, niż można naprawić.
W pierwszej kolejności endonukleazy tną długi łańcuch DNA na małe fragmenty, które są następnie redukowane przez inne endonukleazy..
Ostatecznie krótsze fragmenty są lizowane z ich końców przez egzonukleazy, aż nie ma śladów zorganizowanego materiału jądrowego, który uległ rozkładowi enzymatycznemu..
W mikroskopii świetlnej komórki, które przeszły kariolizę, wydają się całkowicie różowe (eozynofile), co uniemożliwia identyfikację materiału jądrowego zabarwionego na fioletowo.
W niektórych przypadkach w obszarze, w którym kiedyś znajdowało się jądro komórkowe, można zobaczyć zanikającą plamę lub „ducha”, ale na ogół dominującym kolorem będzie różowy, ponieważ nie ma już zorganizowanych struktur jądrowych zdolnych do wychwytywania hematoksyliny..
Jeszcze bez komentarzy