The jádro umístění leží v jádru každé buňky. Nukleoly jsou přítomny během produkce bílkovin v jádru, ale během mitózy se rozpadají.
Vědci zjistili, že nukleol hraje důležitou roli pro buněčný cyklus a potenciálně pro dlouhověkost člověka.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Nukleolus je substruktura jádra každé buňky a je primárně zodpovědný za produkci bílkovin. V mezifázi může dojít k narušení jádra, a proto slouží jako kontrola, zda mitóza může pokračovat nebo ne.
Co je Nucleolus?
Jedna z podstruktur buňky jádro, jádro bylo poprvé objeveno v 18. století. V šedesátých letech minulého století vědci odhalili primární funkci jádra jako a ribozom výrobce.
Umístění nukleolu leží v jádru buňky. Pod mikroskopem to vypadá jako tmavá skvrna umístěná v jádru. Nukleolus je struktura, která nemá membránu. Nukleolus může být velký nebo malý v závislosti na potřebách buňky. Je to však největší objekt uvnitř jádra.
Různé materiály obsahují jádro. Patří mezi ně zrnitý materiál vyrobený z ribozomálních podjednotek, fibrilární části většinou vyrobené z
ribozomální RNA (rRNA), bílkoviny, které tvoří fibrily a také nějakou DNA.V eukaryotické buňce je obvykle jedno jádro, ale existují výjimky. Počet nukleol je druhově specifický. U lidí může být až 10 nukleol buněčné dělení. Nakonec se však proměnili ve větší sólo nukleolus.
Umístění jádra je důležité kvůli jeho více funkcím pro jádro. Je spojován s chromozomy, tvořícími se na místech chromozomů nazývaných _nucleolus organizer region_s nebo NORs. Během různých fází jádra může jádro změnit svůj tvar nebo se úplně rozložit buněčný cyklus.
Jaké jsou funkce Nucleolus?
Nukleoly jsou přítomny pro sestavení ribozomu. Nukleolus slouží jako druh továrny na ribozomy, kde transkripce probíhá neustále, když je v plně sestaveném stavu.
Nukleolus se shromažďuje kolem bitů opakované ribozomální DNA (rDNA) v oblastech organizátorů chromozomálního nukleolu (NOR). Potom RNA polymeráza I přepisuje repetice a vytváří pre-rRNA. Tyto pre-rRNA postupují a výsledné podjednotky sestavené ribozomálními proteiny se nakonec stávají ribozomy. Tyto proteiny se zase používají k mnoha tělesným funkcím a částem, od signalizace, řízení reakcí, tvorby vlasů atd.
Nukleolární struktura je vázána na hladiny RNA, protože pre-rRNA vytvářejí proteiny, které slouží jako základ pro jádro. Když se transkripce rRNA zastaví, vede to k nukleolárnímu narušení. Nukleolární narušení může vést k narušení buněčného cyklu, spontánní buněčné smrti (apoptóze) a diferenciaci buněk.
Nukleolus slouží také jako kontrola kvality buněk a v mnoha ohledech jej lze považovat za „mozek“ jádra.
Nukleolární proteiny jsou důležité pro kroky buněčného cyklu, replikace DNA a opravit.
Jaderná obálka se rozpadá v mitóze
Když se buňky dělí, musí se jejich jádra rozpadnout. Po dokončení procesu se nakonec znovu sestaví. Jaderná obálka se rozpadá na začátku roku mitóza, vyhodit významnou část svého obsahu do cytoplazma.
Na začátku mitózy se jádro rozebere. To je způsobeno potlačením transkripce rRNA cyklin-dependentní kinázou 1 (Cdk1). Cdk1 to dělá fosforylací transkripčních složek rRNA. Nukleolární proteiny se poté přesunou do cytoplazmy.
Krokem mitózy, při kterém se rozpadá jaderná obálka, je konec profáze. Zbytky jaderného obalu v tomto okamžiku v podstatě existují jako vezikuly. Tento proces se však u některých kvasinek nevyskytuje. Převládá u vyšších organismů.
Kromě rozpadu jaderného obalu a demontáže jádra chromozomy kondenzují. Chromozomy se stávají hustými v připravenosti na mezifázi, takže se nepoškodí při uspořádání do nových dceřiných buněk. DNA je v tomto bodě pevně navinuta v chromozomech a transkripce jako výsledek se zastaví.
Jakmile je mitóza dokončena, chromozomy se znovu uvolní a jaderné obaly se znovu shromáždí kolem oddělených dceřiných chromozomů a vytvoří dvě nová jádra. Jakmile se chromozomy dekondenzují, dochází k defosforylaci transkripčních faktorů rRNA. Transkripce RNA pak začíná znovu a jádro může začít svou práci.
Aby se zabránilo jakémukoli poškození DNA přenesenému do dceřiných buněk, v buněčném cyklu existuje několik kontrolních bodů. Vědci se domnívají, že poškození DNA může být alespoň částečně způsobeno vyčerpáním transkripce rRNA, která způsobí narušení jádra.
Jedním z hlavních cílů těchto kontrolních bodů je samozřejmě také zajistit, aby dceřiné buňky byly kopiemi rodičovských buněk a měly správný počet chromozomů.
Nucleolus během mezifáze
Dceřiné buňky vstupují mezifáze, který se skládá z několika biochemických kroků před buněčným dělením.
Ve fázi mezery nebo Fáze G1, buňka vytváří proteiny pro replikaci DNA. Po tomto, S fáze označuje čas replikace chromozomu. Tak se získají dvě sesterské chromatidy, které zdvojnásobí množství DNA v buňce.
The Fáze G2 přichází po fázi S. Produkce bílkovin se zvyšuje v G2 a zejména je důležité, že mikrotubuly jsou vyráběny pro mitózu.
U buněk, které nejsou replikovány, nastává další fáze, G0. Mohou být spící nebo stárnoucí a někteří mohou znovu vstoupit do fáze G1 a rozdělit se.
Po buněčném dělení již Cdk1 není potřeba a transkripce RNA může začít znovu. Nucleoli jsou přítomny během tohoto bodu.
Během mezifáze se narušuje jádro. Vědci se domnívají, že toto narušení nukleolů je reakcí na stres na buňce v důsledku potlačení transkripce rRNA poškozením DNA, hypoxií nebo nedostatkem živin.
Vědci stále ještě škádlí různé role nukleolu během mezifáze. Nukleolus obsahuje posttranslační modifikační enzymy během mezifáze.
Je stále jasnější, že struktura jádra souvisí s regulací, kdy buňky vstupují do mitózy. Nukleolární narušení vede ke zpožděné mitóze.
Důležitost jádra a dlouhověkosti
Zdá se, že nedávné objevy odhalily souvislost mezi nukleolem a stárnutí. Fragmentace jádra se zdá být klíčem k pochopení tohoto procesu, stejně jako poškození ribozomální RNA.
Zdá se, že u nukleolu hrají roli také metabolické procesy. Jelikož je jádro přizpůsobitelné dostupnosti živin a reaguje na růstové signály, má menší přístup k těmto zdrojům, zmenšuje se a vytváří méně ribozomů. Buňky pak mají tendenci žít déle jako výsledek, proto spojení s dlouhověkostí.
Když má jádro přístup k větší výživě, vytvoří více ribozomů a zase se zvětší. Zdá se, že existuje bod zlomu, ve kterém se to může stát problémem. Větší jádra se obvykle vyskytují u jedinců s chronickými nemocemi a rakovinou.
Vědci se neustále učí významu jádra a jeho fungování. Může pomoci studium procesů, kterými jádro pracuje v buněčných cyklech a ribozomální konstrukci vědci při hledání nových způsobů léčby pro prevenci chronických onemocnění a možná prodloužení životnosti lidé.
