ماذا تفعل النواة في الطور البيني؟

ال النواة يقع الموقع داخل نواة كل خلية. توجد النوى أثناء إنتاج البروتين في النواة ، لكنها تتفكك أثناء الانقسام.

اكتشف العلماء أن النواة تلعب دورًا مثيرًا للاهتمام لدورة الخلية وربما لطول عمر البشر.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

النواة هي بنية فرعية لنواة كل خلية وهي مسؤولة بشكل أساسي عن إنتاج البروتين. في الطور البيني ، يمكن أن تتعطل النواة ، وبالتالي فهي بمثابة فحص لما إذا كان الانقسام يمكن أن يستمر أم لا.

أحد الهياكل الفرعية للخلية نواة، تم اكتشاف النواة لأول مرة في القرن الثامن عشر. في الستينيات ، اكتشف العلماء الوظيفة الأساسية للنواة باعتبارها a الريبوسوم منتج.

يقع موقع النواة داخل نواة الخلية. تحت المجهر ، يبدو وكأنه بقعة مظلمة داخل النواة. النواة هي بنية لا تمتلك غشاء. يمكن أن تكون النواة كبيرة أو صغيرة حسب احتياجات الخلية. ومع ذلك ، فهو أكبر كائن داخل النواة.

تتكون النواة من مواد مختلفة. وتشمل هذه المواد الحبيبية المصنوعة من الوحدات الفرعية الريبوسومية ، والأجزاء الليفية المصنوعة في الغالب من RNA الريبوسوم (الرنا الريباسي)والبروتينات لتكوين الألياف وبعض الحمض النووي أيضًا.

عادةً ما تحتوي الخلية حقيقية النواة على نواة واحدة ، ولكن هناك استثناءات. عدد النوى خاص بالأنواع. في البشر ، يمكن أن يكون هناك ما يصل إلى 10 نوى بعد ذلك انقسام الخلية. ومع ذلك ، فإنها تتحول في النهاية إلى نواة منفردة أكبر.

موقع النواة مهم بسبب وظائفها المتعددة للنواة. وهي مرتبطة بالكروموسومات ، وتتشكل في مواقع الكروموسومات التي تسمى _nucleolus Organizer region_s أو NORs. يمكن للنواة تغيير شكلها أو تفكيكها بالكامل خلال مراحل مختلفة من دورة الخلية.

النوى موجودة لتجميع الريبوسوم. تعمل النواة كنوع من مصنع الريبوسوم ، حيث يحدث النسخ باستمرار عندما يكون في حالته المجمعة بالكامل.

تتجمع النواة حول أجزاء من الحمض النووي الريبوزي المتكرر (rDNA) في مناطق تنظيم النواة الصبغية (NORs). ثم يقوم RNA polymerase I بنسخ التكرارات وجعل ما قبل rRNAs. تتقدم تلك الـ pre-rRNAs ، وتصبح الوحدات الفرعية الناتجة التي يتم تجميعها بواسطة البروتينات الريبوسومية في النهاية ريبوسومات. تستخدم هذه البروتينات بدورها في العديد من وظائف وأجزاء الجسم ، من إرسال الإشارات والتحكم في ردود الفعل وصنع الشعر وما إلى ذلك.

ترتبط البنية النووية بمستويات الحمض النووي الريبي ، حيث تصنع ما قبل الرنا الريباسي البروتينات التي تعمل بمثابة سقالة للنواة. عندما يتوقف نسخ الرنا الريباسي ، فإن هذا يؤدي إلى اضطراب النواة. يمكن أن يؤدي الاضطراب النووي إلى اضطرابات دورة الخلية وموت الخلايا العفوي (موت الخلايا المبرمج) وتمايز الخلايا.

تعمل النواة أيضًا بمثابة فحص جودة للخلايا ، وبطرق عديدة يمكن اعتبارها "دماغ" النواة.

البروتينات النووية مهمة لخطوات دورة الخلية ، تكرار الحمض النووي والإصلاح.

عندما تنقسم الخلايا ، يجب أن تتفكك نواتها. يتم إعادة التجميع في النهاية عند اكتمال العملية. الغلاف النووي ينهار في وقت مبكر الانقسام المتساوي، وإلقاء جزء دلالة من محتوياته في السيتوبلازم.

في بداية الانقسام ، تتفكك النواة. هذا بسبب قمع نسخ الرنا الريباسي بواسطة كيناز 1 المعتمد على السيكلين (Cdk1). يقوم Cdk1 بذلك عن طريق فسفرة مكونات نسخ الرنا الريباسي. ثم تنتقل البروتينات النووية إلى السيتوبلازم.

الخطوة في الانقسام التي ينهار فيها الغلاف النووي هي نهاية الطور الأولي. توجد بقايا الغلاف النووي بشكل أساسي كحويصلات في هذه المرحلة. ومع ذلك ، لا تحدث هذه العملية في بعض الخميرة. وهو منتشر في الكائنات الحية الأعلى.

بالإضافة إلى انهيار الغلاف النووي وتفكيك النواة ، تتكثف الكروموسومات. تصبح الكروموسومات كثيفة في الاستعداد للطور البيني حتى لا تتضرر عند ترتيبها في خلايا وليدة جديدة. يتم جرح الحمض النووي بإحكام في الكروموسومات في تلك المرحلة ، و النسخ توقف نتيجة لذلك.

بمجرد اكتمال الانقسام ، تتفكك الكروموسومات مرة أخرى ، وتتجمع المغلفات النووية حول الكروموسومات الابنة المنفصلة مكونة نواتين جديدتين. بمجرد أن تتكثف الكروموسومات ، يحدث نزع الفسفرة لعوامل نسخ الرنا الريباسي. ثم يبدأ نسخ الحمض النووي الريبي من جديد ، ويمكن للنواة أن تبدأ عملها.

لتجنب أي ضرر يلحق بالحمض النووي الذي ينتقل إلى الخلايا الوليدة ، توجد عدة نقاط تفتيش في دورة الخلية. يعتقد الباحثون أن تلف الحمض النووي قد يكون ناتجًا جزئيًا على الأقل عن استنفاد نسخ الرنا الريباسي الذي يسبب اضطراب النواة.

بالطبع ، أحد الأهداف الأساسية لنقاط التفتيش هذه هو أيضًا حماية الخلايا الوليدة هي نسخ من الخلايا الأم ، وتمتلك العدد الصحيح من الكروموسومات.

تدخل خلايا الابنة الطور البيني، والذي يتكون من عدة خطوات كيميائية حيوية قبل انقسام الخلية.

في مرحلة الفجوة أو المرحلة G1، تصنع الخلية بروتينات لتكرار الحمض النووي. بعد هذا، المرحلة S. يمثل وقت تكرار الكروموسوم. ينتج عن هذا اثنين من الكروماتيدات الشقيقة ، مما يؤدي إلى مضاعفة كمية الحمض النووي في الخلية.

ال المرحلة G2 يأتي بعد المرحلة S. يتم زيادة إنتاج البروتين في G2 ، وتجدر الإشارة إلى أن الأنابيب الدقيقة مصنوعة من أجل الانقسام.

مرحلة أخرى ، G0 ، تحدث للخلايا التي لا يتم تكرارها. يمكن أن تكون نائمة أو متقادمة ، ويمكن للبعض أن يستمر في العودة إلى المرحلة G1 للانقسام.

بعد الانقسام الخلوي ، لم تعد هناك حاجة إلى Cdk1 ، ويمكن أن يبدأ نسخ الحمض النووي الريبي مرة أخرى. النوى موجودة خلال هذه النقطة.

أثناء الطور البيني ، تتعطل النواة. يعتقد الباحثون أن هذا الاضطراب النووي ينتج عن استجابة للضغط على الخلية ، بسبب قمع نسخ الرنا الريباسي عن طريق تلف الحمض النووي أو نقص الأكسجة أو نقص المغذيات.

لا يزال العلماء يستكشفون الأدوار المختلفة للنواة أثناء الطور البيني. تحتوي النواة على إنزيمات تعديل ما بعد الترجمة أثناء الطور البيني.

أصبح من الواضح أن بنية النواة مرتبطة بتنظيم وقت دخول الخلايا للانقسام. يؤدي الاضطراب النووي إلى تأخير الانقسام.

يبدو أن الاكتشافات الحديثة قد كشفت عن وجود علاقة بين النواة و شيخوخة. يبدو أن تجزئة النواة هو المفتاح لفهم هذه العملية ، بالإضافة إلى تلف الحمض النووي الريبي الريبوزومي.

يبدو أيضًا أن عمليات التمثيل الغذائي تلعب دورًا في النواة. نظرًا لأن النواة قابلة للتكيف مع توافر المغذيات وتستجيب لإشارات النمو ، فعندما يكون لديها وصول أقل إلى هذه الموارد ، فإنها تتناقص في الحجم وتنتج عددًا أقل من الريبوسومات. ثم تميل الخلايا إلى العيش لفترة أطول نتيجة لذلك ، ومن هنا تأتي الصلة بطول العمر.

عندما تحصل النواة على المزيد من التغذية ، فإنها ستنتج المزيد من الريبوسومات ، وسوف تنمو بدورها بشكل أكبر. يبدو أن هناك نقطة تحول يمكن أن تصبح عندها مشكلة. تميل النوى الأكبر إلى أن توجد في الأفراد المصابين بأمراض مزمنة وسرطان.

يتعلم الباحثون باستمرار أهمية النواة وكيفية عملها. يمكن أن تساعد دراسة العمليات التي تعمل بها النواة في دورات الخلية وبناء الريبوسوم باحثون في إيجاد علاجات جديدة للوقاية من الأمراض المزمنة وربما زيادة عمر البشر.