ザ・ 核小体 場所はすべての細胞の核内にあります。 核小体は核内のタンパク質生産中に存在しますが、有糸分裂中に分解します。
科学者たちは、核小体が細胞周期に、そして潜在的には人間の寿命に興味をそそる役割を果たしていることを発見しました。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
核小体はすべての細胞の核の下部構造であり、主にタンパク質の生産に関与しています。 間期では、核小体が破壊される可能性があるため、有糸分裂が進行するかどうかのチェックとして機能します。
核小体とは何ですか？
セルの下部構造の1つ 核、核小体は18世紀に最初に発見されました。 1960年代に、科学者は核小体の主要な機能を リボソーム プロデューサー。
核小体の位置は細胞の核内にあります。 顕微鏡で見ると、核に囲まれたダークスポットのように見えます。 核小体は膜を持たない構造です。 核小体は、細胞のニーズに応じて大きくても小さくてもかまいません。 ただし、これは核内で最大のオブジェクトです。
核小体はさまざまな物質で構成されています。 これらには、リボソームサブユニットで作られた粒状材料、主にで作られた原線維部分が含まれます リボソームRNA（rRNA）、フィブリルといくつかのDNAを構成するタンパク質。
通常、真核細胞は1つの核小体を収容しますが、例外もあります。 核小体の数は種によって異なります。 人間の場合、後に核小体が10個も存在する可能性があります 細胞分裂. しかし、それらは最終的にはより大きな単一の核小体に変形します。
核小体の位置は、核に対する複数の機能のために重要です。 これは染色体に関連しており、核小体形成域またはNORと呼ばれる染色体部位で形成されます。 核小体は、その形状を変化させたり、核小体のさまざまな段階で完全に分解したりする可能性があります 細胞周期.
核小体の機能は何ですか？
核小体はリボソーム集合のために存在します。 核小体は一種のリボソームファクトリーとして機能し、完全に組み立てられた状態にあるときに転写が絶えず発生します。
核小体は、染色体核小体形成域（NOR）で繰り返されるリボソームDNA（rDNA）のビットの周りに集まります。 次に、RNAポリメラーゼIがリピートを転写し、pre-rRNAを作成します。 これらのpre-rRNAは前進し、リボソームタンパク質によって組み立てられたサブユニットは最終的にリボソームになります。 これらのタンパク質は、シグナル伝達、反応の制御、髪の毛の作成など、さまざまな身体機能や部分に使用されます。
pre-rRNAは核小体の足場として機能するタンパク質を作るため、核小体の構造はRNAレベルに関係しています。 rRNAの転写が停止すると、核小体の破壊につながります。 核小体の破壊は、細胞周期の破壊、自発的な細胞死（アポトーシス）および細胞分化につながる可能性があります。
核小体は細胞の品質チェックとしても機能し、多くの点で核の「脳」と見なすことができます。
核小体タンパク質は細胞周期のステップにとって重要です、 DNA複製 と修理します。
核膜は有糸分裂で崩壊する
細胞が分裂するとき、それらの核は破壊されなければなりません。 プロセスが完了すると、最終的に再組み立てされます。 核膜は早い段階で崩壊します 有糸分裂、その内容の意味部分をにダンプします 細胞質.
有糸分裂の開始時に、核小体は分解します。 これは、サイクリン依存性キナーゼ1（Cdk1）によるrRNA転写の抑制によるものです。 Cdk1は、rRNA転写成分をリン酸化することによってこれを行います。 その後、核小体タンパク質は細胞質に移動します。
核膜が破壊される有糸分裂の段階は前期の終わりです。 核膜の残骸は、本質的にこの時点で小胞として存在します。 ただし、このプロセスは一部の酵母では発生しません。 それは高等生物に蔓延しています。
核膜の破壊と核小体の分解に加えて、染色体は凝縮します。 染色体は間期の準備ができて密になるので、新しい娘細胞に配置されたときに損傷を受けることはありません。 その時点でDNAは染色体にしっかりと巻かれています。 転写 その結果、停止します。
有糸分裂が完了すると、染色体は再び緩み、核膜は分離された娘染色体の周りに再集合して、2つの新しい核を形成します。 染色体が凝縮を解くと、rRNA転写因子の脱リン酸化が起こります。 その後、RNA転写が新たに始まり、核小体がその働きを始めることができます。
DNAへの損傷が娘細胞に渡されるのを避けるために、細胞周期にはいくつかのチェックポイントが存在します。 研究者たちは、DNA損傷は、核小体の破壊を引き起こすrRNA転写の枯渇によって少なくとも部分的に引き起こされる可能性があると考えています。
もちろん、これらのチェックポイントの主な目標の1つは、娘細胞が親細胞のコピーであり、正しい数の染色体を持っていることを保護することでもあります。
間期中の核小体
娘細胞が入る 間期、これは細胞分裂前のいくつかの生化学的ステップで構成されています。
ギャップ期または G1期、細胞はDNA複製のためのタンパク質を作ります。 この後、 S期 染色体複製の時間をマークします。 これにより、2つの姉妹染色分体が生成され、細胞内のDNAの量が2倍になります。
ザ・ G2期 S期の後に来る。 タンパク質生産はG2で増加し、特に注目すべきは、微小管が有糸分裂のために作られていることです。
別のフェーズG0は、複製されていないセルに対して発生します。 それらは休眠状態または老化する可能性があり、一部は分裂するためにG1期に再び入ることができます。
細胞分裂後、Cdk1は不要になり、RNAの転写を再開できます。 この時点で核小体が存在します。
間期の間、核小体は破壊されます。 研究者たちは、この核小体の破壊は、DNA損傷、低酸素症、または栄養素の不足を介したrRNA転写の抑制による、細胞へのストレスへの応答として生じると考えています。
科学者たちはまだ間期の核小体のさまざまな役割をからかっています。 核小体は、間期に翻訳後修飾酵素を収容します。
核小体の構造が、細胞が有糸分裂に入る時期の調節に関連していることがより明らかになりつつあります。 核小体の破壊は、有糸分裂の遅延につながります。
核小体と長寿の重要性
最近の発見により、核小体と核小体の関係が明らかになったようです。 エージング. 核小体の断片化は、このプロセスを理解するための鍵であり、リボソームRNAへの損傷でもあるようです。
代謝過程も核小体に関与しているようです。 核小体は栄養素の利用可能性に適応可能であり、成長シグナルに応答するため、これらのリソースへのアクセスが少ないと、サイズが小さくなり、リボソームが少なくなります。 その結果、細胞は長生きする傾向があり、それゆえ長寿とのつながりがあります。
核小体がより多くの栄養を摂取できるようになると、より多くのリボソームが作られ、次に大きくなります。 これが問題になる可能性のある転換点があるようです。 より大きな核小体は、慢性疾患や癌のある人に見られる傾向があります。
研究者たちは核小体の重要性とそれがどのように機能するかを絶えず学んでいます。 核小体が細胞周期とリボソーム構築で機能するプロセスを研究することは助けることができます 慢性疾患を予防し、おそらく寿命を延ばすための新しい治療法を見つける研究者 人間。