Celluláris Nucleus funkciók, funkciók, szerkezet és összetétel

az sejtmag ez az eukarióta sejtek alapvető része. Ez a sejttípus legszembetűnőbb szerkezete, és genetikai anyaggal rendelkezik. Minden sejtfolyamatot irányít: tartalmazza a DNS-ben kódolt utasításokat a szükséges reakciók végrehajtásához. Ez részt vesz a sejtosztódási folyamatokban.

Valamennyi eukarióta sejt magja van, kivéve néhány specifikus példát, például érett vörösvértesteket (eritrocitákat) emlősökben és növényi sejteket. Hasonlóképpen, több sejtet is tartalmazó sejtek vannak, mint például néhány izomsejt, hepatociták és neuronok.

A magot 1802-ben fedezte fel Franz Bauer; 1830-ban azonban Robert Brown tudós is megfigyelte ezt a struktúrát és népszerűvé vált a fő felfedezőjeként. Nagy mérete miatt mikroszkóp alatt jól látható. Ezenkívül könnyű festési szerkezet.

A mag nem homogén és statikus gömb alakú egység diszpergált DNS-sel. Ez egy bonyolult és bonyolult szerkezet, amely különböző alkatrészekkel és részekkel rendelkezik. Emellett dinamikus és folyamatosan változik a sejtciklus során.

index

• 1 Jellemzők
• 2 Funkciók
  • 2.1 Génszabályozás
  • 2.2 Vágás és illesztés
• 3 Szerkezet és összetétel
  • 3.1. A nukleáris boríték
  • 3.2 Nukleáris pórus komplex
  • 3.3. Kromatin
  • 3.4 Nucleolus
  • 3.5 Cajal hadtest
  • 3.6 PML testek
• 4 Referenciák

jellemzői

A mag a főszerkezet, amely lehetővé teszi az eukarióta és a prokarióta sejtek differenciálódását. Ez a legnagyobb cellatér. Általában a mag közel van a sejt közepéhez, de vannak kivételek, mint például a plazma sejtek és az epiteliális sejtek..

Körülbelül 5 μm átmérőjű gömb alakú organelle, de a sejt típusától függően elérheti a 12 μm-t. A teljes sejt térfogatának körülbelül 10% -át tudom elfoglalni.

Egy olyan nukleáris burkolattal rendelkezik, amely két membránból áll, amelyek elválasztják a citoplazmától. A genetikai anyagot a belső fehérjékkel együtt szervezik.

Annak ellenére, hogy a magon belül nincsenek más membrán alrészek, ha a szerkezetben olyan összetevőket vagy régiókat lehet megkülönböztetni, amelyek specifikus funkciókkal rendelkeznek..

funkciók

A magnak rendkívüli számú funkciója van, mivel a sejt összes genetikai információjának gyűjteményét tartalmazza (a mitokondriális DNS-t és a kloroplaszt DNS-t kivéve), és irányítja a sejtosztódási folyamatokat. Összefoglalva, a mag fő funkciói a következők:

Génszabályozás

A genetikai anyag és a többi citoplazmatikus komponens közötti lipid gát megléte csökkenti a többi komponens interferenciáját a DNS működésében. Ez egy evolúciós innováció, amely nagy jelentőséggel bír az eukarióták csoportjai számára.

Vágás és illesztés

A hírvivő RNS splicingének folyamata a magban történik, mielőtt a molekula a citoplazmába lépne.

Ennek a folyamatnak az a célja, hogy az RNS-ek intronjait (a nem kódoló genetikai anyag „darabjait” és az exonokat, a kódoló területeket megszakítsuk). Ezt követően az RNS elhagyja a magot, ahol fehérjékké fordul.

Az egyes magstruktúráknak további specifikusabb funkciói vannak, amelyeket később tárgyalunk.

Szerkezet és összetétel

A mag három meghatározott részből áll: a nukleáris borítékból, a kromatinból és a nukleolumból. Ezután részletesen leírjuk az egyes struktúrákat:

Nukleáris boríték

A nukleáris boríték lipid jellegű membránokból áll, és elválasztja a magot a többi sejtelemtől. Ez a membrán kettős, és közöttük egy kis tér, a perinukleáris tér.

A belső és külső membránrendszer az endoplazmatikus retikulummal folytonos szerkezetet képez

Ezt a membránrendszert egy sor pórus megszakítja. Ezek a nukleáris csatornák lehetővé teszik az anyag cseréjét a citoplazmával, mert a mag nem teljesen elkülönül a többi komponenstől..

Nukleáris pórus komplex

Ezeken a pórusokon keresztül az anyagok cseréje kétféleképpen történik: passzív, energiaigény nélkül; vagy aktív, energiaköltséggel. A passzív beléphet és kiléphet a kis molekulákból, például vízből vagy sókból, kevesebb, mint 9 nm vagy 30-40 kDa.

Ez ellentétben áll a nagy molekulatömegű molekulákkal, amelyekhez az ATP (energia-adenozin-trifoszfát) szükséges ahhoz, hogy ezeken a rekeszeken áthaladjon. A nagy molekulák közé tartoznak az RNS (ribonukleinsav) vagy más, protein jellegű biomolekulák.

A pórusok nem egyszerűen lyukak, amelyeken keresztül a molekulák áthaladnak. A fontos méretű fehérjék olyan szerkezetek, amelyek 100 vagy 200 fehérjét tartalmazhatnak, és "nukleáris póruskomplexumnak" nevezzük. Strukturálisan eléggé hasonlít egy kosárlabda kosárra. Ezeket a fehérjéket nukleoporineknek nevezik.

Ezt a komplexet számos szervezetben találták meg: az élesztőktől az emberekig. A sejt-transzport funkció mellett a génexpresszió szabályozásában is részt vesz. Ezek az eukarióták elengedhetetlen szerkezete.

A méret és a szám szempontjából a komplex gerinctelenekben 125 MDa-t képes hordozni, és ebben az állatcsoportban egy mag körülbelül 2000 pórusú. Ezek a jellemzők a vizsgált taxon függvényében változnak.

kromatin

A kromatin a magban található, de nem tekinthetjük a mag rekeszének. Ezt a nevet kapja a kiváló színképesség és a mikroszkóp alatt megfigyelhető.

A DNS rendkívül hosszú lineáris molekula az eukariótákban. A tömörítés kulcsfontosságú folyamat. A genetikai anyag egy sor fehérje, amelyet hisztonoknak neveznek, amelyek nagy affinitással rendelkeznek a DNS-hez. Vannak más típusú fehérjék is, amelyek kölcsönhatásba léphetnek a DNS-sel és nem hisztonok.

A hisztonokban a DNS tekercseket és kromoszómákat képez. Ezek dinamikus struktúrák, és nem mindig találhatók meg tipikus formájukban (az X-ek és Y-k, amelyekhez hozzászoktunk a könyvek ábrázolásához). Ez az elrendezés csak a sejtosztódási folyamatok során jelenik meg.

A többi szakaszban (amikor a sejt nem oszlik meg az osztódás folyamatában) az egyes kromoszómák nem különböztethetők meg. Ez a tény nem utal arra, hogy a kromoszómák homogénen vagy rendezetlenül diszpergálódnak a mag által.

A felületen a kromoszómák meghatározott tartományokba vannak rendezve. Az emlőssejtekben minden kromoszóma egy meghatározott "területet" foglal magában..

A kromatin típusai

Kétféle kromatint lehet megkülönböztetni: heterokromatin és euchromatin. Az első erősen kondenzált és a mag perifériáján helyezkedik el, így a transzkripciós gép nem fér hozzá ezekhez a génekhez. Az eukromatin sokkal lazább.

A heterokromatin két típusra oszlik: a konstitutív heterokromatint, amelyet soha nem fejeznek ki; és a fakultatív heterokromatin, amelyet néhány sejtben és másokban nem írtak át.

A heterokromatin legismertebb példája a génexpresszió szabályozójaként az X-kromoszóma kondenzációja és inaktiválása, emlősökben a XX..

A géndózis okai miatt a nőknek nem lehet kétszer annyi génje X-ben, mint a férfiaknál. Ennek a konfliktusnak a elkerülése érdekében az X-kromoszóma inaktiválódik (heterokromatinná válik) minden sejtben véletlenszerűen.

nucleolus

A nukleolus egy nagyon lényeges belső magszerkezet. Ez nem egy rekesz, amelyet a membránstruktúrák határolnak, ez a mag sötétebb területe, specifikus funkciókkal.

Ezen a területen az RNS polimeráz I által transzkribált riboszómális RNS-t kódoló gének csoportosulnak, emberi DNS-ben ezek a gének a következő kromoszómák műholdaiban találhatók: 13, 14, 15, 21 és 22. a nukleoláris szervezők.

A nukleolus viszont három különálló régióra oszlik: fibrilláris központok, fibrilláris komponensek és szemcsés komponensek.

A legújabb tanulmányok egyre több bizonyítékot gyűjtöttek a nukleolusz lehetséges további funkcióiról, nemcsak a riboszomális RNS szintézisére és összeszerelésére..

Jelenleg úgy gondoljuk, hogy a nukleolus részt vehet különböző fehérjék összeszerelésében és szintézisében. Ezen a nukleáris zónában is igazolták a transzkripciós módosításokat.

A nukleolus szintén részt vesz a szabályozási funkciókban. Az egyik vizsgálat kimutatta, hogyan kapcsolódik a tumorszuppresszor fehérjékhez.

Cajal hadtest

A Cajal testei is tekercselt testek) nevezik a felfedező, Santiago Ramón y Cajal tiszteletére. Ez a kutató 1903-ban megfigyelte ezeket a sejteket a neuronokban.

Ezek kis szerkezetűek gömb alakúak, és 1–5 másolat van a magonként. Ezek a testek nagyon komplexek, viszonylag nagy számú komponenssel, ezek között a transzkripciós faktorok és a géphez kapcsolódó gépek között splicing.

Ezeket a gömb alakú szerkezeteket a mag különböző részein találták, mivel ezek mobil szerkezetek. Ezek általában a nukleoplazmában találhatók, bár a nukleolusban rákos sejteket találtak.

Kétféle típusú doboz van a magban, méretük szerint osztályozva: nagy és kicsi.

PML testek

A PML szervek (angol nyelvű rövidítése), promyelocita leukémia) kis klinikai jelentőségű szubnukleáris szférikus zónák, mivel vírusfertőzésekkel és onkogenezissel kapcsolatosak..

A szakirodalomban számos nevet ismertek, mint például a 10. nukleáris terület, a Kremer-testek és az onkogén PML-domének..

A magok 10-30 ilyen domént tartalmaznak, és átmérője 0,2-1,0 μm. Funkciói közé tartozik a génszabályozás és az RNS szintézis.

referenciák

1. Adam, S. A. (2001). A nukleáris pórus komplex. Genombiológia, 2(9), vélemények0007.1-vélemények0007.6.
2. Audesirk, T., Audesirk, G. és Byers, B. E. (2003). Biológia: élet a földön. Pearson-oktatás.
3. Boisvert, F. M., Hendzel, M. J. és Bazett-Jones, D.P. Promielocita leukémia (PML) nukleáris testek olyan fehérjeszerkezetek, amelyek nem akkumulálnak RNS-t. A sejtbiológiai folyóirat, 148(2), 283-292.
4. Busch, H. (2012). A sejtmag. Elsevier.
5. Cooper, G. M. és Hausman, R. E. (2000). A sejt: molekuláris megközelítés. Sunderland, MA: Sinauer munkatársai.
6. Curtis, H., és Schnek, A. (2008). Curtis. biológia. Ed. Panamericana Medical.
7. Dundr, M. és Misteli, T. (2001). Funkcionális architektúra a sejtmagban. Biokémiai folyóirat, 356(2), 297-310.
8. Eynard, A.R., Valentich, M.A. & Rovasio, R.A. (2008). Az ember hisztológiája és embriológiája: celluláris és molekuláris bázisok. Ed. Panamericana Medical.
9. Hetzer, M. W. (2010). A nukleáris boríték. Hideg tavaszi kikötő perspektívái a biológiában, 2(3), a000539.
10. Kabachinski, G. és Schwartz, T. U. (2015). A nukleáris pórus komplex szerkezete és működése egy pillantásra. Journal of Cell Science, 128(3), 423-429.
11. Montaner, A. T. (2002). Cajal tartozék teste. Rev Esp Patol, 35, (4), 529-532.
12. Newport, J. W. és Forbes, D. J. (1987). A mag: szerkezet, funkció és dinamika. A biokémia éves felülvizsgálata, 56(1), 535-565.