Карактеристике, структура и функције нуклеоплазма

Тхе нуклеоплазма то је супстанца у коју су уроњени ДНК и друге нуклеарне структуре, као што су нуклеоли. Одваја се од целуларне цитоплазме помоћу језгрене мембране, али може размијенити материјале с њом кроз нуклеарне поре.

Његове главне компоненте су вода и низ шећера, јона, аминокиселина и протеина и ензима укључених у регулацију гена, међу тим више од 300 протеина осим хистона. Заправо, његов састав је сличан саставу ћелијске цитоплазме.

Нуклеотиди се такође налазе у овом нуклеарном флуиду, који су "блокови" који се користе за изградњу ДНК и РНК, уз помоћ ензима и кофактора. У неким великим ћелијама, као у ацетабулариа, нуклеоплазма је јасно видљива.

Раније се сматрало да се нуклеоплазма састоји од аморфне масе затворене у језгру, искључујући кроматин и језгру. Међутим, унутар нуклеоплазме налази се протеинска мрежа која је одговорна за организовање хроматина и других компоненти језгра, названих нуклеарна матрица.

Нове технике су успјеле боље визуализирати ову компоненту и идентифицирати нове структуре као што су интрануклеарни листови, протеински филаменти који се појављују из нуклеарних пора и механизам за обраду РНК..

Индек

• 1 Опште карактеристике
  • 1.1 Нуцлеоли
  • 1.2 Субнуклеарне територије
  • 1.3 Нуклеарна матрица
  • 1.4 Нуклеоскелет
• 2 Структура
  • 2.1 Биохемијски састав
• 3 Функције
  • 3.1 Обрада гласника преАРН
• 4 Референце

Опште карактеристике

Нуклеоплазма, која се такође назива "нуклеарни сок" или кариоплазма, је протоплазматски колоид са сличним својствима као цитоплазма, релативно густ и богат различитим биомолекулима, углавном протеинима..

У овој супстанци је хроматин и један или два тела названа нуклеоли. Постоје и друге огромне структуре у овом флуиду као што су Цајалова тела, ПМЛ тела, спирална тела или спецклес нуклеарне, између осталих.

У телима Цајала су концентрисане неопходне структуре за обраду преРНА гласника и транскрипционих фактора.

Тхе спецклес Чини се да су нуклеарне ћелије сличне тијелима Цајала, врло су динамичне и крећу се према подручјима гдје је транскрипција активна.

Тела ПМЛ-а изгледају као маркери ћелија рака, јер повећавају њихов број невероватно унутар језгра.

Постоји и низ нуклеоларних тела са сферним обликом који се крећу од 0,5 до 2 μм у пречнику, састављене од глобула или фибрила које, иако су пријављене у здравим ћелијама, њихова фреквенција је много већа у патолошким структурама..

Најрелевантније нуклеарне структуре које су уграђене у нуклеоплазму описане су у наставку:

Нуцлеоли

Нуклеолус је изванредна сферна структура која се налази унутар језгра ћелија и није ограничена било којом врстом биомембране која их раздваја од остатка нуклеоплазме..

Конституисан је у регионима званим НОР (регионе организатора хромозома) где се налазе секвенце које кодирају за рибозоме. Ови гени се налазе у специфичним регионима хромозома.

У специфичном случају људи, организовани су у сателитским регионима хромозома 13, 14, 15, 21 и 22.

У нуклеолусу се одвија низ неопходних процеса, као што је транскрипција, обрада и састављање подјединица које сачињавају рибозоме..

С друге стране, остављајући по страни своју традиционалну функцију, недавне студије су откриле да се нуклеолус односи на супресивне протеине ћелија рака, регулаторе ћелијског циклуса и протеине од вирусних честица..

Субнуцлеар ареас

Молекула ДНК није насумично распршена у ћелијској нуклеоплазми, организована је на врло специфичан и компактан начин са скупом протеина који су високо очувани током еволуције званих хистони..

Процес ДНК организације омогућава увођење скоро четири метра генетског материјала у микроскопску структуру.

Ова повезаност генетског материјала и протеина назива се кроматин. Ово је организовано у регионима или доменима дефинисаним у нуклеоплазми, који су у стању да разликују два типа: еухроматин и хетерохроматин.

Еукроматин је мање компактан и обухвата гене чија је транскрипција активна, јер транскрипциони фактори и други протеини имају приступ у односу на хетероцхроматин, који је веома компактан.

Региони хетерохроматина налазе се на периферији, а еухроматин више у центру језгра, аи близу нуклеарних пора..

На исти начин, хромозоми су распоређени у специфичним зонама унутар језгра које се називају хромозомске територије. Другим речима, хроматин не лебди случајно у нуклеоплазми.

Нуклеарна матрица

Организација различитих нуклеарних одјељака изгледа диктирана нуклеарном матрицом.

То је унутрашња структура језгра састављена од листа спојеног са комплексима нуклеарних пора, нуклеоларним остацима и скупом влакнастих и грануларних структура које су распоређене по целом језгру и заузимају значајну запремину исте.

Студије које су покушале да окарактеришу матрицу су закључиле да је она сувише разноврсна да би дефинисала његову биохемијску и функционалну конституцију..

Лист је врста слојевитог слоја протеина који се протеже од 10 до 20 нм и налази се насупрот унутрашње стране језгрене мембране. Конституција протеина варира у зависности од проучене таксономске групе.

Протеини који сачињавају лим су слични средњим филаментима и, поред нуклеарне сигнализације, имају и глобуларне и цилиндричне области.

Што се тиче унутрашње нуклеарне матрице, она садржи велики број протеина са везним местом за РНК и друге типове РНК. Репликација ДНК, не-нуклеоларна транскрипција, и преРНК обрада након транскрипције јављају се у овој унутрашњој матрици.

Нуцлеоскелетон

Унутар језгра постоји структура која се може упоредити са цитоскелетом у ћелијама названим нуклеоскелетон, састављен од протеина као што су актин, αИИ-спектрин, миозин и гигантски протеин зван титин. Међутим, истраживачи и даље расправљају о постојању ове структуре.

Структура

Нуклеоплазма је желатинозна супстанца у којој можете разликовати различите нуклеарне структуре, наведене горе.

Једна од главних компоненти нуклеоплазме су рибонуклеопротеини, састављени од протеина и РНК које чине подручје богато ароматичним амино киселинама са афинитетом за РНК..

Рибонуклеопротеини који се налазе у језгру су специфично названи мали нуклеарни рибонуклеопротеини.

Биохемијска композиција

Хемијски састав нуклеоплазме је комплексан, укључујући комплексне биомолекуле као што су протеини и нуклеарни ензими, као и неорганска једињења као што су соли и минерали као што су калијум, натријум, калцијум, магнезијум и фосфор.

Неки од ових јона су неопходни кофактори ензима који реплицирају ДНК. Садржи и АТП (аденозин трифосфат) и ацетил коензим А.

У нуклеоплазми су уграђени низ ензима неопходних за синтезу нуклеинских киселина, као што су ДНК и РНК. Међу најважнијим су ДНК полимераза, РНА полимераза, НАД синтетаза, пируват киназа, између осталих.

Један од најраспрострањенијих протеина у нуклеоплазми је нуклеопластика, која је кисели и пентамерни протеин који има неједнаке домене на глави и репу. Његова киселинска карактеристика успева да штити позитивне набоје присутне у хистонима и успева да се повеже са нуклеосомом.

Нуклеосоми су структуре сличне куглицама у огрлици, формиране интеракцијом ДНК са хистонима. Такође су детектоване мале молекуле липидне природе које лебде у овој полуаутоматској матрици.

Функције

Нуклеоплазма је матрица у којој се одвија низ битних реакција за исправно функционисање језгра и ћелије уопште. То је место где се јавља синтеза ДНК, РНК и рибосомских подјединица.

Ради као врста "душека" који штити уроњене конструкције, поред обезбеђивања средстава за транспорт материјала.

Служи као суспензиона средина за субнуклеарне структуре и, поред тога, помаже у одржавању стабилног облика језгра, даје му чврстоћу и тврдоћу.

Показано је постојање неколико метаболичких путева у нуклеоплазми, као у ћелијској цитоплазми. Унутар ових биохемијских путева су гликолиза и циклус лимунске киселине.

Пријављен је и пут пентозног фосфата, који даје пентозу нуклеусу. На исти начин, нуклеус је зона синтезе НАД-а⁺, који делује као коензими дехидрогеназа.

Обрада гласника преАРН

Обрада пре-мРНК одвија се у нуклеоплазми и захтева присуство малих нуклеоларних рибонуклеопротеина, скраћено као снРНП.

Заиста, једна од најважнијих активних активности која се јавља у еукариотској нуклеоплазми је синтеза, обрада, транспорт и извоз зрелих РНА курира..

Рибонуклеопротеини су груписани тако да формирају сплицеосом или комплекс за спајање, који је каталитички центар одговоран за уклањање интрона из курирске РНК. Серија РНК молекула са високим садржајем урацила је одговорна за препознавање интрона.

Сплициосоме је састављен од око пет малих нуклеоларних РНА дономинисаних снРНА У1, У2, У4 / У6 и У5, поред учешћа других протеина.

Запамтите да се код еукариота гени прекидају у молекули ДНК не-кодирајућим регионима који се називају интрони и који се морају елиминисати.

Реакција спајање интегрише два узастопна корака: нуклеофилни напад у 5 'зони резања интеракцијом са остатком аденозина који се налази у 3' зони интрона (пролаз који ослобађа егзон), након чега следи јединство егзона.

Референце

1. Брацхет, Ј. (2012). Молекуларна цитологија В2: Ћелијске интеракције. Елсевиер.
2. Гуо, Т., & Фанг, И. (2014). Функционална организација и динамика ћелијског језгра. Границе у биљној науци, 5, 378.
3. Јименез Гарциа, Л. Ф. (2003). Ћелијска и молекуларна биологија. Пеарсон Едуцатион оф Мекицо.
4. Ламмердинг, Ј. (2011). Механика нуклеуса. Свеобухватна физиологија, 1 (2), 783-807.
5. Педерсон, Т. (2000). Пола века "Нуклеарне Матрице". Молекуларна биологија ћелије, 11(3), 799-805.
6. Педерсон, Т. (2011). Уведено језгро. Цолд Спринг Харбоур Перспецтивес ин Биологи, 3(5), а000521.
7. Велсцх, У., & Соботта, Ј. (2008). Хистологија. Ед Панамерицана Медицал.