Hva gjør Nucleolus i en fase?

De nucleolus plassering ligger i kjernen til hver celle. Nucleoli er til stede under proteinproduksjon i kjernen, men de demonteres under mitose.

Forskere har oppdaget at nucleolus spiller en spennende rolle for cellesyklusen og potensielt for menneskets levetid.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Nukleolus er en understruktur av hver celles kjerne og er primært ansvarlig for proteinproduksjon. I mellomfasen kan nucleolus bli forstyrret, og det tjener derfor som en sjekk for om mitose kan fortsette eller ikke.

En av understrukturene til en celle cellekjernen, ble kjernen først oppdaget på 1700-tallet. På 1960-tallet avdekket forskere den primære funksjonen til nucleolus som en ribosom produsent.

Nukleolusplasseringen ligger i cellekjernen. Under et mikroskop ser det ut som et mørkt sted som ligger i kjernen. Nukleolus er en struktur som ikke har en membran. Kjernen kan være stor eller liten, avhengig av cellens behov. Det er imidlertid det største objektet inne i kjernen.

Ulike materialer utgjør kjernen. Disse inkluderer granulært materiale laget av ribosomale underenheter, fibrillære deler hovedsakelig laget av

Vanligvis huser en eukaryot celle en kjerne, men det er unntak. Antall nucleoli er artsspesifikk. Hos mennesker kan det være så mange som 10 nukleoler etter celledeling. De forvandler seg til slutt til en større solo-nucleolus.

Nukleolusplasseringen er viktig på grunn av dens mange funksjoner for kjernen. Det er assosiert med kromosomer, og dannes på kromosomsteder kalt _nucleolus organizer region_s eller NORs. Nukleolus kan endre form eller demontere helt i forskjellige faser av cellesyklus.

Nukleolene er tilstede for ribosomsamling. Nukleolus fungerer som en slags ribosomfabrikk, hvor transkripsjon skjer konstant når den er i fullstendig samlet tilstand.

Nukleolus samles rundt biter av gjentatt ribosomalt DNA (rDNA) ved de kromosomale nukleolusarrangørregionene (NOR). Deretter transkriberer RNA-polymerase I repetisjonene og lager pre-rRNA. Disse pre-rRNAene går videre, og de resulterende underenhetene samlet av ribosomale proteiner blir til slutt ribosomer. Disse proteinene blir i sin tur brukt til mange kroppsfunksjoner og deler, fra signalisering, kontrollerende reaksjoner, hårfremstilling og så videre.

Nucleolar struktur er bundet til RNA-nivåer, siden pre-rRNAs gjør proteinene som fungerer som et stillas for nucleolus. Når rRNA-transkripsjon stopper, fører dette til nukleolær forstyrrelse. Nukleolar forstyrrelse kan føre til forstyrrelser i cellesyklus, spontan celledød (apoptose) og celledifferensiering.

Nukleolus fungerer også som en kvalitetskontroll for celler, og på mange måter kan den betraktes som "hjernen" til kjernen.

Nukleolære proteiner er viktige for trinnene i cellesyklusen, DNA-replikasjon og reparasjon.

Når cellene deler seg, må kjernene brytes ned. Den monteres til slutt igjen når prosessen er fullført. Atomkonvolutten brytes tidlig mitose, dumping av en signifikant del av innholdet i cytoplasma.

I begynnelsen av mitose demonteres nucleolus. Dette skyldes undertrykkelse av rRNA-transkripsjon av syklinavhengig kinase 1 (Cdk1). Cdk1 gjør dette ved å fosforylere rRNA-transkripsjonskomponentene. Nukleolære proteiner beveger seg deretter til cytoplasmaet.

Trinnet i mitose der kjernekonvolutten brytes sammen, er slutten på profasen. Restene av atomkonvolutten eksisterer egentlig som vesikler på dette punktet. Denne prosessen forekommer imidlertid ikke i noen gjær. Det er utbredt i høyere organismer.

I tillegg til nedbrytning av kjernekapslingen og demontering av nucleolus, kondenserer kromosomene. Kromosomene blir tette i beredskap for interfase, slik at de ikke blir skadet når de ordnes i nye datterceller. DNA er tett såret i kromosomene på det tidspunktet, og transkripsjon stopper som et resultat.

Når mitosen er fullført, løsner kromosomene seg igjen, og kjernekonvolutter monteres igjen rundt de atskilte datterkromosomene og danner to nye kjerner. Når kromosomene dekondenserer, oppstår defosforylering av rRNA-transkripsjonsfaktorer. RNA-transkripsjon starter deretter på nytt, og nucleolus kan begynne sitt arbeid.

For å unngå skade på DNA som overføres til datterceller, finnes det flere sjekkpunkter i cellesyklusen. Forskere tror at DNA-skade kan være i det minste delvis forårsaket av utarmning av rRNA-transkripsjon som forårsaker forstyrrelse av nucleolus.

Selvfølgelig er et av de viktigste målene med disse kontrollpunktene også å sikre at datterceller er kopier av forelderceller, og har riktig antall kromosomer.

Datterceller kommer inn mellomfase, som er laget av flere biokjemiske trinn før celledeling.

I gapfasen eller G1-fase, cellen lager proteiner for DNA-replikasjon. Etter dette, S-fase markerer tiden for kromosomreplikasjon. Dette gir to søsterkromatider, som dobler mengden DNA i en celle.

De G2-fase kommer etter S-fasen. Proteinproduksjonen økes i G2, og spesielt bemerkes at mikrotubuli er laget for mitose.

En annen fase, G0, oppstår for celler som ikke replikeres. De kan være sovende eller aldrende, og noen kan fortsette å gå inn i G1-fasen igjen for å dele seg.

Etter celledeling er Cdk1 ikke lenger nødvendig, og transkripsjonen av RNA kan begynne på nytt. Nucleoli er til stede i løpet av dette punktet.

Under mellomfasen forstyrres kjernen. Forskere tror denne nukleolære forstyrrelsen resulterer som et svar på stress på cellen på grunn av undertrykkelse av rRNA-transkripsjon via DNA-skade, hypoksi eller mangel på næringsstoffer.

Forskere erter fremdeles de forskjellige rollene til nucleolus i mellomfasen. Nukleolus huser posttranslasjonelle modifikasjonsenzymer under interfase.

Det blir tydeligere at strukturen til nucleolus er relatert til reguleringen av når celler kommer inn i mitose. Nukleolar forstyrrelse fører til forsinket mitose.

Nylige funn ser ut til å ha avslørt en sammenheng mellom nucleolus og aldring. Fragmentering av nucleolus ser ut til å være nøkkelen til å forstå denne prosessen, samt skade på ribosomalt RNA.

Metabolske prosesser ser også ut til å spille en rolle med nucleolus. Siden kjernen er tilpasbar til næringstilgang og reagerer på vekstsignaler, reduseres den i størrelse og gir færre ribosomer når den har mindre tilgang til disse ressursene. Celler har da en tendens til å leve lenger som et resultat, derav forbindelsen til lang levetid.

Når nucleolus har tilgang til mer ernæring, vil den gjøre flere ribosomer, og den vil igjen vokse seg større. Det ser ut til å være et vippepunkt der dette kan bli et problem. Større nukleoli er ofte funnet hos personer med kroniske sykdommer og kreft.

Forskere lærer kontinuerlig betydningen av nucleolus og hvordan den fungerer. Å studere prosessene som kjernen fungerer i cellesykluser og ribosomal konstruksjon kan hjelpe forskere i å finne nye behandlinger for å forhindre kroniske sykdommer og kanskje øke levetiden til mennesker.