Čo robí Nucleolus v medzifáze?

The jadierko umiestnenie leží v jadre každej bunky. Nukleoly sú prítomné počas produkcie bielkovín v jadre, ale počas mitózy sa rozkladajú.

Vedci zistili, že jadierko hrá zaujímavú úlohu pre bunkový cyklus a potenciálne pre dlhovekosť človeka.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Nukleolus je subštruktúra jadra každej bunky a je primárne zodpovedný za produkciu proteínov. V medzifáze môže dôjsť k narušeniu jadierka, a preto slúži ako kontrola, či mitóza môže prebiehať alebo nie.

Jedna z podštruktúr bunky jadro, jadro bolo prvýkrát objavené v 18. storočí. V 60. rokoch 20. storočia vedci odhalili primárnu funkciu nukleolu ako a ribozóm producent.

Umiestnenie jadierka leží v jadre bunky. Pod mikroskopom to vyzerá ako tmavá škvrna umiestnená v jadre. Nukleolus je štruktúra, ktorá nemá membránu. Jadierko môže byť veľké alebo malé v závislosti od potrieb bunky. Je to však najväčší objekt vo vnútri jadra.

Rôzne materiály obsahujú jadierko. Patrí sem zrnitý materiál vyrobený z ribozomálnych podjednotiek, fibrilárne časti väčšinou vyrobené z

V eukaryotickej bunke je zvyčajne umiestnené jedno jadro, existujú však výnimky. Počet jadierok je druhovo špecifický. U ľudí môže byť potom až 10 jadierok bunkové delenie. Nakoniec sa však zmenili na väčšie, sólové jadro.

Umiestnenie jadierka je dôležité z dôvodu jeho viacerých funkcií pre jadro. Je spojená s chromozómami, ktoré sa tvoria na chromozómových miestach nazývaných _nucleolus organizer region_s alebo NORs. Počas rôznych fáz jadra môže jadro zmeniť svoj tvar alebo sa úplne rozložiť bunkový cyklus.

Jadierka sú prítomné pre zhromaždenie ribozómov. Nukleolus slúži ako druh továrne na ribozómy, kde transkripcia nastáva neustále, keď je v úplne zostavenom stave.

Nukleolus sa zhromažďuje okolo bitov opakovanej ribozomálnej DNA (rDNA) v organizátorských oblastiach chromozomálneho nukleolu (NOR). Potom RNA polymeráza I prepisuje opakovania a vytvára pre-rRNA. Tieto pre-rRNA postupujú a výsledné podjednotky zostavené z ribozomálnych proteínov sa nakoniec stanú ribozómami. Tieto proteíny sa zase používajú na množstvo funkcií a častí tela, od signalizácie, kontroly reakcií, tvorby vlasov a podobne.

Nukleolárna štruktúra je viazaná na hladiny RNA, pretože pre-rRNA tvoria proteíny, ktoré slúžia ako kostra pre nukleolus. Keď sa transkripcia rRNA zastaví, vedie to k nukleolárnemu narušeniu. Nukleolárne narušenie môže viesť k narušeniu bunkového cyklu, spontánnej smrti buniek (apoptóze) a diferenciácii buniek.

Jadro slúži tiež ako kontrola kvality buniek a v mnohých ohľadoch ho možno považovať za „mozog“ jadra.

Nukleolárne proteíny sú dôležité pre kroky bunkového cyklu, Replikácia DNA a oprava.

Keď sa bunky rozdelia, ich jadrá sa musia rozpadnúť. Po dokončení procesu sa nakoniec znova zhromaždí. Jadrový obal sa rozpadá začiatkom roku mitóza, vypustenie významnej časti jeho obsahu do cytoplazma.

Na začiatku mitózy sa jadrovník rozoberie. Je to spôsobené potlačením transkripcie rRNA cyklín-dependentnou kinázou 1 (Cdk1). Cdk1 to robí fosforyláciou transkripčných zložiek rRNA. Nukleolárne proteíny potom prechádzajú do cytoplazmy.

Krokom mitózy, pri ktorej sa rozpadne jadrový obal, je koniec profázy. Zvyšky jadrového obalu v súčasnosti existujú v podstate ako vezikuly. Tento proces sa však u niektorých kvasiniek nevyskytuje. Prevláda vo vyšších organizmoch.

Okrem rozpadu jadrového obalu a demontáže jadierka sa chromozómy kondenzujú. Chromozómy sú pripravené na medzifázu, takže sa pri usporiadaní do nových dcérskych buniek nepoškodia. DNA je v tom okamihu pevne navinutá v chromozómoch a prepis vo výsledku sa zastaví.

Po dokončení mitózy sa chromozómy opäť uvoľnia a okolo oddelených dcérskych chromozómov sa znova zhromažďujú jadrové obaly, ktoré tvoria dve nové jadrá. Len čo chromozómy klesnú, dôjde k defosforylácii transkripčných faktorov rRNA. Transkripcia RNA potom začína odznova a jadierko môže začať svoju prácu.

Aby sa zabránilo poškodeniu DNA prenesenej do dcérskych buniek, v bunkovom cykle existuje niekoľko kontrolných bodov. Vedci si myslia, že poškodenie DNA môže byť aspoň čiastočne spôsobené vyčerpaním transkripcie rRNA, ktorá spôsobí narušenie jadierka.

Jedným z hlavných cieľov týchto kontrolných bodov je samozrejme tiež zabezpečenie toho, aby dcérske bunky boli kópiami rodičovských buniek a aby mali správny počet chromozómov.

Dcérske bunky vstupujú medzifáza, ktorý sa skladá z niekoľkých biochemických krokov pred bunkovým delením.

Vo fáze medzery resp Fáza G1, bunka vyrába proteíny na replikáciu DNA. Po tomto, S fáza označuje čas replikácie chromozómov. Tak sa získajú dve sesterské chromatidy, ktoré zdvojnásobia množstvo DNA v bunke.

The Fáza G2 prichádza po fáze S. Produkcia proteínov sa zvyšuje v G2 a je potrebné poznamenať, že mikrotubuly sú vyrobené na mitózu.

Ďalšia fáza, G0, nastáva pre bunky, ktoré sa nereplikujú. Môžu byť v stave nečinnosti alebo starnutia a niektoré môžu znova vstúpiť do fázy G1 a rozdeliť sa.

Po bunkovom delení už Cdk1 nie je potrebný a transkripcia RNA môže začať znova. Počas tohto bodu sú prítomné jadierka.

Počas medzifázy sa narušuje jadierko. Vedci si myslia, že toto narušenie nukleárnych buniek je reakciou na stres na bunke v dôsledku potlačenia transkripcie rRNA poškodením DNA, hypoxiou alebo nedostatkom živín.

Vedci stále škádlia rôzne úlohy nukleolu počas medzifázy. V jadre sa nachádzajú medzifázové enzýmy po translácii.

Je čoraz jasnejšie, že štruktúra nukleolu súvisí s reguláciou vstupu buniek do mitózy. Nukleolárne narušenie vedie k oneskorenej mitóze.

Zdá sa, že posledné objavy odhalili súvislosť medzi nukleolom a starnutie. Fragmentácia jadierka sa javí ako kľúč k pochopeniu tohto procesu, ako aj k poškodeniu ribozomálnej RNA.

Zdá sa, že s nukleolom hrajú úlohu aj metabolické procesy. Pretože jadierko je adaptabilné na dostupnosť živín a reaguje na rastové signály, keď má menší prístup k týmto zdrojom, zmenšuje sa jeho veľkosť a vytvára menej ribozómov. Výsledkom je, že bunky potom žijú dlhšie, a tým súvisí s dlhovekosťou.

Keď bude mať jadierka prístup k väčšej výžive, vytvorí viac ribozómov a následne sa zväčší. Zdá sa, že existuje bod zlomu, v ktorom by z toho mohol byť problém. Väčšie jadierka sa zvyčajne vyskytujú u jedincov s chronickými chorobami a rakovinou.

Vedci sa neustále dozvedajú dôležitosť nukleolu a jeho fungovanie. Môže nám pomôcť štúdium procesov, ktorými nukleolus pracuje v bunkových cykloch a ribozomálna konštrukcia výskumníci pri hľadaní nových liečebných postupov na prevenciu chronických chorôb a možno aj na predĺženie životnosti ľudí.