Hvad gør kernen i mellemfase?

Det nucleolus placering ligger inden for hver celles kerne. Nucleoli er til stede under proteinproduktion i kernen, men de adskilles under mitose.

Forskere har opdaget, at kernen spiller en spændende rolle for cellecyklussen og potentielt for menneskers levetid.

TL; DR (for lang; Har ikke læst)

Kernen er en understruktur af hver celles kerne og er primært ansvarlig for proteinproduktion. I mellemfase kan nucleolus blive forstyrret, og det tjener derfor som en kontrol for, om mitose kan fortsætte eller ej.

En af understrukturerne til en celle kerneblev kernen først opdaget i det 18. århundrede. I 1960'erne afslørede forskere kernens primære funktion som en ribosom producent.

Nukleolusplaceringen ligger inden i cellekernen. Under et mikroskop ligner det et mørkt sted, der ligger i kernen. Kernen er en struktur, der ikke har en membran. Kernen kan være stor eller lille afhængigt af en celles behov. Det er dog det største objekt inde i kernen.

Forskellige materialer omfatter kernen. Disse inkluderer granulært materiale lavet af ribosomale underenheder, fibrillære dele hovedsagelig lavet af

Typisk huser en eukaryot celle en kerne, men der er undtagelser. Antallet af nucleoli er artsspecifikt. Hos mennesker kan der være så mange som 10 nucleoli efter celledeling. De til sidst forvandles til en større solo nucleolus, dog.

Nukleolusplaceringen er vigtig på grund af dens mange funktioner for kernen. Det er forbundet med kromosomer, der dannes på kromosomsteder kaldet _nucleolus organizer region_s eller NORs. Kernen kan ændre sin form eller adskille sig helt i forskellige faser af cellecyklus.

Nukleoli er til stede til ribosomsamling. Nukleolus fungerer som en slags ribosomfabrik, hvor transkription sker konstant, når den er i sin fuldt samlede tilstand.

Nukleolus samles rundt om bits af gentaget ribosomalt DNA (rDNA) ved de kromosomale nucleolus-organisatorregioner (NOR'er). Derefter transskriberer RNA-polymerase I gentagelserne og fremstiller præ-rRNA'er. Disse præ-rRNA'er rykker frem, og de resulterende underenheder samlet af ribosomale proteiner bliver til sidst ribosomer. Disse proteiner bruges igen til adskillige kropsfunktioner og dele, fra signalering, kontrol af reaktioner, fremstilling af hår og så videre.

Nukleolær struktur er bundet til RNA-niveauer, da præ-rRNA'er udgør proteinerne, der tjener som et stillads for nucleolus. Når rRNA-transkription stopper, fører dette til nukleolær forstyrrelse. Nukleolær afbrydelse kan føre til forstyrrelser i cellecyklus, spontan celledød (apoptose) og celledifferentiering.

Nukleolus fungerer også som en kvalitetskontrol for celler, og på mange måder kan den betragtes som "hjernen" i kernen.

Nukleolære proteiner er vigtige for trinnene i cellecyklussen, DNA-replikation og reparation.

Når celler deler sig, skal deres kerner nedbrydes. Til sidst samles det igen, når processen er afsluttet. Atomkonvolutten går i stykker tidligt mitose, dumping af en signifikationsdel af dets indhold i cytoplasma.

I begyndelsen af ​​mitose adskilles kernen. Dette skyldes undertrykkelse af rRNA-transkription af cyclinafhængig kinase 1 (Cdk1). Cdk1 gør dette ved at phosphorylere rRNA-transkriptionskomponenterne. Nukleolære proteiner flytter derefter til cytoplasmaet.

Trinet i mitose, hvor den nukleare konvolut bryder sammen, er afslutningen på profasen. Resterne af den nukleare konvolut findes i det væsentlige som vesikler på dette tidspunkt. Denne proces forekommer dog ikke i nogle gær. Det er udbredt i højere organismer.

Ud over nedbrydningen af ​​kernekapslen og adskillelsen af ​​nucleolus kondenseres kromosomerne. Kromosomerne bliver tætte i beredskab til interfase, så de ikke bliver beskadiget, når de arrangeres i nye datterceller. DNA er tæt viklet i kromosomerne på det tidspunkt, og transkription stopper som et resultat.

Når mitosen er afsluttet, løsnes kromosomer igen, og nukleare kuverter samles igen omkring de adskilte datterkromosomer, der danner to nye kerner. Når kromosomerne er decondense, opstår dephosphorylering af rRNA-transkriptionsfaktorer. RNA-transkription starter derefter forfra, og nucleolus kan begynde sit arbejde.

For at undgå skader på DNA, der overføres til datterceller, findes der flere kontrolpunkter i cellecyklussen. Forskere mener, at DNA-skader i det mindste delvist kan være forårsaget af udtømning af rRNA-transkription, der forårsager forstyrrelse af nucleolus.

Naturligvis er et af de primære mål for disse kontrolpunkter også at sikre, at datterceller er kopier af forælderceller og har det korrekte antal kromosomer.

Datterceller kommer ind mellemfase, som er lavet af flere biokemiske trin inden celledeling.

I mellemrumsfasen eller G1-fase, cellen fremstiller proteiner til DNA-replikation. Efter dette, S-fase markerer tidspunktet for kromosomreplikation. Dette giver to søsterkromatider, der fordobler mængden af ​​DNA i en celle.

Det G2-fase kommer efter S-fasen. Proteinproduktion øges i G2, og især bemærkes, at mikrotubuli er lavet til mitose.

En anden fase, G0, forekommer for celler, der ikke replikeres. De kan være sovende eller aldrende, og nogle kan fortsætte med at genindtaste G1-fasen for at dele sig.

Efter celledeling er Cdk1 ikke længere nødvendig, og transkriptionen af ​​RNA kan begynde igen. Nucleoli er til stede i løbet af dette punkt.

Under mellemfasen forstyrres kernen. Forskere mener, at denne nukleolære forstyrrelse resulterer i et respons på stress på cellen på grund af undertrykkelse af rRNA-transkription via DNA-beskadigelse, hypoxi eller mangel på næringsstoffer.

Forskere driller stadig de forskellige roller af nucleolus i mellemfasen. Nucleolus huser post-translationelle modifikationsenzymer under interfase.

Det bliver mere klart, at strukturen af ​​nucleolus er relateret til reguleringen af, hvornår celler kommer ind i mitose. Nukleolær forstyrrelse fører til forsinket mitose.

Nylige opdagelser ser ud til at have afsløret en forbindelse mellem nucleolus og aldring. Fragmentering af nucleolus synes at være nøglen til forståelse af denne proces såvel som skade på ribosomalt RNA.

Metaboliske processer ser også ud til at spille en rolle med nucleolus. Da kernen kan tilpasses næringsstoftilgængeligheden og reagerer på vækstsignaler, når den har mindre adgang til disse ressourcer, falder den i størrelse og gør færre ribosomer. Celler har derefter tendens til at leve længere som et resultat, deraf forbindelsen til lang levetid.

Når kernen har adgang til mere ernæring, vil den gøre flere ribosomer, og den vil igen blive større. Der ser ud til at være et vendepunkt, hvor dette kan blive et problem. Større nukleoli findes ofte hos personer med kroniske sygdomme og kræft.

Forskere lærer løbende betydningen af ​​nucleolus, og hvordan den fungerer. At studere de processer, hvormed nucleolus arbejder i cellecyklusser og ribosomal konstruktion, kan hjælpe forskere i at finde nye behandlinger for at forhindre kroniske sygdomme og måske øge levetiden for mennesker.