Nukleoplazma jellemzői, szerkezete és funkciói



az nucleoplasma ez az anyag, amelyben a DNS és más nukleáris struktúrák, például a nukleolok merülnek el. A magmembrán segítségével elkülönül a celluláris citoplazmától, de az anyagokat a nukleáris pórusokon keresztül cserélheti.

Fő összetevői a víz és egy sor cukor, ion, aminosav és fehérjék és enzimek, amelyek szerepet játszanak a génszabályozásban, ezek közül a hisztonok kivételével. Tény, hogy összetétele hasonló a celluláris citoplazmához.

Nukleotidok is megtalálhatók ebben a nukleáris folyadékban, amelyek a "blokkok", amelyeket DNS és RNS kialakítására használnak enzimek és kofaktorok segítségével. Néhány nagy cellában, mint a Acetabularia, a nukleoplazma jól látható.

Korábban úgy vélték, hogy a nukleoplazma egy amorf tömegből áll, amely a magban van, kivéve a kromatint és a nukleolust. Ugyanakkor a nukleoplazmában egy olyan fehérje hálózat van, amely felelős a kromatin és a nukleáris mátrix más összetevőinek szervezéséért..

Az új technikáknak sikerült jobban vizualizálniuk ezt az összetevőt, és azonosítaniuk kell az új struktúrákat, például az intranukleáris lapokat, a nukleáris pórusokból kilépő fehérje filamentumokat és az RNS-feldolgozó gépeket..

index

  • 1 Általános jellemzők
    • 1.1 Nucleoli
    • 1.2. A nukleáris területek
    • 1.3 Nukleáris mátrix
    • 1.4 Nukleoskeleton
  • 2 Szerkezet
    • 2.1 Biokémiai összetétel
  • 3 Funkciók
    • 3.1 A hírnök előzetes feldolgozása
  • 4 Referenciák

Általános jellemzők

A nukleoplazma, más néven "nukleáris lé" vagy karioplazma, a citoplazmához hasonló tulajdonságú protoplazmatikus kolloid, viszonylag sűrű és különböző biomolekulákban, elsősorban fehérjékben gazdag..

Ebben az anyagban a kromatin és az egyik vagy két sejtmag nevű nukleol. Vannak más hatalmas struktúrák is ebben a folyadékban, mint például a Cajal testek, a PML testek, a spirális testek vagy pettyek többek között nukleáris.

A Cajal testeiben a preRNS-jeladók és a transzkripciós faktorok feldolgozásához szükséges szerkezetek koncentrálódnak.

az pettyek Úgy tűnik, hogy a nukleáris sejtek hasonlóak a Cajal testéhez, nagyon dinamikusak és olyan régiók felé mozognak, ahol a transzkripció aktív.

Úgy tűnik, hogy a PML-testek rákos sejt markerek, hiszen hihetetlenül növelik számukat a magban.

Van egy sor gömb alakú nukleoláris test is, amelyek átmérője 0,5 és 2 μm között van, gömböcskékből vagy fibrillumokból áll, amelyek - bár egészséges sejtekben jelentettek - gyakoribbak a patológiás struktúrákban..

Az alábbiakban a nukleoplazmába ágyazott legfontosabb nukleáris szerkezeteket írjuk le:

nucleolusok

A nukleolus egy kiemelkedő gömb alakú szerkezet, amely a sejtmagban helyezkedik el, és nem határolható el semmilyen típusú biomembrán, amely elválasztja őket a többi nukleoplazmától..

A NOR-ek nevű régiókban (kromoszómális nukleoláris szervező régiók) ahol a riboszómákat kódoló szekvenciák találhatók. Ezek a gének a kromoszómák specifikus régióiban találhatók.

Az emberek konkrét esetben a 13., 14., 15., 21. és 22. kromoszómák műholdas régióiban szerveznek.

Számos nélkülözhetetlen folyamat fordul elő a nukleolusban, mint például a riboszómákat alkotó alegységek transzkripciója, feldolgozása és összeszerelése..

Másrészről, a hagyományos funkcióitól eltekintve, a közelmúltbeli vizsgálatok azt találták, hogy a nukleolus a rákos sejtek szuppresszív fehérjéivel, a sejtciklus szabályozóival és a vírusrészecskékből származó fehérjékkel kapcsolatos..

Nukleáris területek

A DNS-molekula nem véletlenszerűen diszpergálódik a celluláris nukleoplazmában, rendkívül specifikus és kompakt módon van kialakítva, az evolúción keresztül teljesen konzervált fehérjékkel..

A DNS szervezeti folyamat lehetővé teszi, hogy a mikroszkópos struktúrába közel négy méternyi genetikai anyagot vezessenek be.

Ezt a genetikai anyag és a fehérje összefüggését kromatinnak nevezik. Ez a nukleoplazmában definiált régiókba vagy tartományokba szerveződik, így kétféle típus különböztethető meg: euchromatin és heterochromatin.

Az eukromatin kevésbé kompakt, és magában foglalja azokat a géneket, amelyek transzkripciója aktív, mivel a transzkripciós faktorok és más fehérjék hozzáférhetnek ehhez, szemben a heterokromatinnal, amely nagyon kompakt.

A heterokromatin régiók a perifériában és az euchromatinban a mag középpontjába, a nukleáris pórusok közelébe helyezkednek el..

Hasonlóképpen, a kromoszómákat a nukleáris sejtek specifikus zónáiban oszlik meg, melyeket kromoszomális területeknek neveznek. Más szóval, a kromatin nem véletlenszerűen lebeg a nukleoplazmában.

Nukleáris mátrix

A különböző nukleáris rekeszek szervezése a nukleáris mátrix által diktáltnak tűnik.

Ez a mag belső szerkezete, amely egy nukleáris pórus-komplexekkel, nukleoláris maradékokkal és egy szálas és szemcsés szerkezettel rendelkező lapból áll, amelyek az egész magban elosztva jelentős mennyiségű azonos mennyiséget tartalmaznak..

A mátrix jellemzésére próbált tanulmányok arra a következtetésre jutottak, hogy túlságosan változatos a biokémiai és funkcionális alkotmányának meghatározása..

A lap egyfajta fehérje kompozit réteg, amely 10 és 20 nm közötti, és a magmembrán belső oldalával párhuzamosan van elhelyezve. A fehérje konstitúció a vizsgált taxonómiai csoporttól függően változik.

A lapot alkotó fehérjék hasonlítanak a köztes szálakhoz, és a nukleáris jelzés mellett gömbölyű és hengeres régiókkal rendelkeznek..

Ami a belső nukleáris mátrixot illeti, nagyszámú fehérjét tartalmaz, amelyek a RNS és más RNS típusú kötőhelyekkel rendelkeznek. Ebben a belső mátrixban DNS replikáció, nem nukleoláris transzkripció és poszt-transzkripciós messenger preRNS feldolgozás történik.

nucleoskeleton

A magon belül van egy olyan struktúra, amely hasonlít a citoszkeletonhoz a sejtekben, úgynevezett nukleoszkeleton, amely olyan fehérjékből áll, mint az aktin, az αII-spektrin, a miozin és a titin nevű óriásfehérje. Ennek a szerkezetnek a létezését azonban a kutatók még mindig megvitatják.

struktúra

A nukleoplazma egy zselatinszerű anyag, amelyben megkülönböztethetjük a fent említett nukleáris szerkezeteket.

A nukleoplazma egyik fő összetevője a ribonukleoproteinek, amelyek olyan fehérjékből és RNS-ből állnak, amelyek az RNS-t tartalmazó aromás aminosavakban gazdag régióból állnak..

A magban található ribonukleoproteineket specifikusan kis nukleáris ribonukleoproteineknek nevezik.

Biokémiai összetétel

A nukleoplazma kémiai összetétele komplex, beleértve az olyan komplex biomolekulákat, mint a fehérjék és a nukleáris enzimek, valamint a szervetlen vegyületek, mint a sók és ásványi anyagok, mint a kálium, nátrium, kalcium, magnézium és foszfor..

Ezen ionok némelyike ​​a DNS-t replikáló enzimek nélkülözhetetlen kofaktorai. ATP-t (adenozin-trifoszfátot) és acetil-koenzimet is tartalmaz.

A nukleoplazmában a nukleinsavak, például a DNS és az RNS szintéziséhez szükséges enzimek sorozata van beágyazva. A legfontosabbak közé tartozik többek között a DNS-polimeráz, az RNS-polimeráz, a NAD-szintetáz, a piruvát-kináz.

A nukleoplazmában az egyik leggyakoribb fehérje a nukleoplasztika, amely egy savas és pentamerikus fehérje, amely egyenlőtlen doméneket tartalmaz a fejen és a faroknál. Sav jellegzetes tulajdonságai képesek megvédeni a hisztonokban jelenlévő pozitív töltéseket, és képesek a nukleozomhoz kötődni.

A nukleozomok azok a struktúrák, amelyek hasonlóak a nyaklánc gyöngyökhöz, a DNS és a hisztonok kölcsönhatása által képződött. Ebben a félig mátrixban a lipid természetű kis molekulákat is kimutatták.

funkciók

A nukleoplazma az a mátrix, ahol számos lényeges reakció sorozata történik a mag és a sejt megfelelő működéséhez. Ez az a hely, ahol a DNS, az RNS és a riboszóma alegységek szintézise történik.

Olyan "matracként" működik, amely megvédi a benne rejtett szerkezeteket, az anyagok szállítóeszközének biztosítása mellett..

A szubnukleáris szerkezetek szuszpenziós közegeként szolgál, és ezenkívül segít megőrizni a stabil magformát, ami merevséget és keménységet biztosít..

Kimutatták, hogy a nukleoplazmában több metabolikus útvonal létezik, mint a sejt citoplazmában. Ezeken a biokémiai úton glikolízis és a citromsav ciklus.

A pentóz-foszfát útvonalát is jelentették, ami pentózot ad a magnak. Ugyanígy, a mag a NAD szintézis zónája+, a dehidrogenázok koenzimeként működik.

A hírnök előzetes feldolgozása

A pre-mRNS feldolgozása a nukleoplazmában történik, és kis nukleoláris ribonukleoproteinek jelenlétét igényli, rövidítve snRNP-ként.

Valójában az eukarióta nukleoplazmában az egyik legfontosabb aktív aktivitás az érett hírvivő RNS-ek szintézise, ​​feldolgozása, szállítása és exportja..

A ribonukleoproteinek csoportosítása a spliceoszóma vagy a splicing komplex kialakítása, amely katalizátor központ a felelős az RNS-ből származó intronok eltávolításáért. Az intronok felismeréséért a magas uracil tartalmú RNS molekulák sorozata felelős.

A splicioszóma körülbelül 5 kis nukleoláris RNS-t tartalmaz, amely dinóniájú U1, U2, U4 / U6 és U5 snRNS, más fehérjék részvételén túl..

Ne feledje, hogy az eukariótákban a gének megszakadnak egy DNS-molekulában olyan nem kódoló régiókban, amelyeket intronoknak neveznek..

A reakció splicing két egymást követő lépést foglal magába: az 5 'vágott zónában a nukleofil támadást az intron 3' zónájával összefüggő adenozin maradékkal való interakcióval (az exont felszabadító járat), majd az exonok összekapcsolásával..

referenciák

  1. Brachet, J. (2012). V2 molekuláris citológia: sejt kölcsönhatások. Elsevier.
  2. Guo, T., és Fang, Y. (2014). A sejtmag funkcionális szervezete és dinamikája. Határok a növénytudományban, 5, 378.
  3. Jiménez García, L. F. (2003). Celluláris és molekuláris biológia. Pearson Education of Mexico.
  4. Lammerding, J. (2011). A Nucleus mechanikája. Átfogó fiziológia, 1 (2), 783-807.
  5. Pederson, T. (2000). Fél évszázad "A nukleáris mátrix". A sejt molekuláris biológiája, 11(3), 799-805.
  6. Pederson, T. (2011). A Nucleus bemutatkozott. Cold Spring Harbor perspektívái a biológiában, 3(5), a000521.
  7. Welsch, U. & Sobotta, J. (2008). szövettan. Ed. Panamericana Medical.