細胞核の特徴、機能、構造および組成



の 細胞核 それは真核細胞の基本的な区画です。それはこの細胞型の最も顕著な構造でありそしてそれは遺伝物質を有する。それはすべての細胞プロセスを指示します：それは必要な反応を実行するためにDNAでコード化されたすべての指示を含みます。それは細胞分裂の過程に関与しています.

哺乳動物における成熟赤血球（赤血球）および植物における師部細胞のようないくつかの特定の例を除いて、すべての真核細胞は核を有する。同様に、筋肉細胞、肝細胞、ニューロンなど、複数の核を持つ細胞があります.

核は1802年にフランツバウアーによって発見されました。しかし、1830年に科学者ロバートブラウンもこの構造を観察し、その主な発見者として人気になりました。サイズが大きいため、顕微鏡下ではっきりと観察できます。また、それは簡単な染色構造です.

核は、分散したDNAを持つ均質で静的な球形の存在物ではありません。内部にさまざまな部品や部品がある複雑で複雑な構造です。さらに、それは動的であり、細胞周期を通して絶えず変化する.

索引

  • 1特徴
  • 2つの機能
    • 2.1遺伝子調節
    • 2.2切断と接合
  • 3構造と構成
    • 3.1核エンベロープ
    • 3.2核ポアコンプレックス
    • 3.3クロマチン
    • 3.4核小体
    • 3.5カハル隊
    • 3.6 PMLボディ
  • 4参考文献

特徴

核は真核細胞と原核細胞との間の分化を可能にする主な構造である。それは最大の細胞区画です。一般に、核は細胞の中心に近いですが、形質細胞や上皮細胞などの例外があります.

それは平均直径約5μmの球形のオルガネラですが、細胞の種類によっては12μmに達することがあります。全細胞体積の約10％を占めることができます.

それは細胞質からそれを分離する2つの膜によって形成された核膜を有する。遺伝物質は内部のタンパク質と一緒にまとめられています.

核内に他の膜状サブコンパートメントが存在しないという事実にもかかわらず、特定の機能を有する構造内の一連の成分または領域を区別することができれば。.

機能

核は、細胞のすべての遺伝情報（ミトコンドリアDNAと葉緑体DNAを除く）のコレクションを含み、細胞分裂の過程を指示するので、非常に多くの機能に起因しています。要約すると、コアの主な機能は次のとおりです。

遺伝子調節

遺伝物質と残りの細胞質成分との間の脂質バリアの存在は、ＤＮＡの機能における他の成分の干渉を減らすのを助ける。これは真核生物のグループにとって非常に重要な進化的革新を表しています.

切断と接合

メッセンジャーRNAをスプライシングする過程は、分子が細胞質に移動する前に核内で起こる.

このプロセスの目的は、イントロン（コーディングされておらず、エキソンを妨害する遺伝物質の「断片」、コーディングされている領域）の除去である。その後、RNAは核を離れ、そこでタンパク質に翻訳されます。.

各コア構造には、後で説明する他のより具体的な機能があります。.

構造と構成

核は、核膜、クロマチン、核小体の3つの定義された部分で構成されています。次に、各構造について詳しく説明します。

核膜

核膜は脂質性の膜で構成されており、残りの細胞成分から核を分離しています。この膜は二重であり、これらの間には核周囲スペースと呼ばれる小さなスペースがあります。.

内外膜システムは小胞体と連続構造を形成する

この膜系は一連の細孔によって中断されている。これらの核チャンネルは、核が他の構成要素から完全に隔離されていないため、細胞質との物質の交換を可能にする。.

核孔複合体

これらの細孔を通して、物質の交換は2つの方法で行われます。受動的、エネルギー消費を必要としない。あるいはエネルギー消費を伴う積極的なもの。パッシブは、9 nmまたは30〜40 kDa未満の水や塩などの小分子に出入りすることができます。.

これは、これらの区画を通って移動するためにＡＴＰ（エネルギー - アデノシン三リン酸）を必要とする高分子量分子とは対照的に起こる。大きな分子には、RNA（リボ核酸）またはタンパク質性の他の生体分子が含まれます。.

細孔は、分子が通過する単なる穴ではありません。重要なサイズのタンパク質は構造体であり、これは１００または２００のタンパク質を含むことができ、そして「核孔複合体」と呼ばれる。構造的には、バスケットボールのバスケットによく似ています。これらのタンパク質はヌクレオポリンと呼ばれます.

この複合体は、酵母からヒトまで、数多くの生物で発見されています。細胞輸送機能に加えて、それは遺伝子発現の調節にも関与している。それらは真核生物にとって不可欠な構造です.

サイズと数の点では、複合体は脊椎動物で125 MDaのサイズを運ぶことができ、この動物群の核は約2000個の孔を保持することができます。これらの特性は、調べた分類群によって異なります.

クロマチン

クロマチンは核内に見られますが、核の区画として考えることはできません。それは着色し、顕微鏡の下で観察される優秀な機能のためにこの名前を受け取ります.

真核生物ではDNAは非常に長い線状分子です。その圧縮は重要なプロセスです。遺伝物質はヒストンと呼ばれる一連のタンパク質と結合しており、それらはDNAに対して高い親和性を持っています。 DNAと相互作用することができ、ヒストンではないタンパク質の他の種類もあります.

ヒストンでは、DNAが染色体を形成し、形成します。これらは動的な構造であり、それらの典型的な形（本のイラストで観察するのに慣れているXとY）では常に見られません。この配置は細胞分裂の過程でのみ現れる.

残りの段階（細胞が分裂の過程にないとき）では、個々の染色体は区別できない。この事実は、染色体が核によって均一にまたは無秩序に分散していることを示唆していない.

境界では、染色体は特定のドメインに編成されています。哺乳動物細胞では、各染色体は特定の「領域」を占めます。.

クロマチンの種類

２種類のクロマチン、すなわちヘテロクロマチンとユークロマチンを区別することができる。最初のものは高度に凝縮されて核の周辺に位置しているので、転写機構はこれらの遺伝子にアクセスできない。ユークロマチンはより緩やかに組織化されている.

ヘテロクロマチンは、2つのタイプに分けられます。一部の細胞および他の細胞では転写されない、通性ヘテロクロマチン.

遺伝子発現の調節因子としてのヘテロクロマチンの最も有名な例は、X染色体の凝縮と不活性化です哺乳動物では、女性はXXの性染色体を持ち、男性はXYです。.

遺伝子投与量の理由で、女性は男性よりもXに2倍多くの遺伝子を持つことができません。この矛盾を避けるために、X染色体は各細胞でランダムに不活性化されます（ヘテロクロマチンになります）.

核小体

核小体は非常に関連性のある内部コア構造です。それは膜構造によって区切られた区画ではなく、それは特定の機能を有する核のより暗い領域である.

この領域では、RNAポリメラーゼIによって転写されるリボソームRNAをコードする遺伝子が分類されていますヒトDNAでは、これらの遺伝子は次の染色体のサテライトにあります：13、14、15、21および22核小体オーガナイザー.

次に、核小体は、３つの別々の領域、すなわち、原線維中心、原線維成分および粒状成分に分けられる。.

最近の研究は、リボソームRNAの合成および集合に限定されないだけでなく、核小体の可能なさらなる機能のますます多くの証拠を蓄積している。.

現在、核小体は異なるタンパク質の組み立ておよび合成に関与していると考えられている。この核ゾーンでは転写後修飾も証明されています.

核小体もまた調節機能に関与している。ある研究では、それが腫瘍抑制タンパク質とどのように関連しているかが示されました.

カハル隊

カハルの遺体 コイル体）は、その発見者であるSantiagoRamóny Cajalにちなんで名付けられました。この研究者は1903年にニューロンのこれらの小球を観察しました.

それらは球の形をした小さな構造で、核あたり1から5コピーあります。これらの転写因子や機構に関連した機構の中でも、これらのボディはかなり多数のコンポーネントで非常に複雑です。 スプライシング.

これらの球状構造は、それらが可動構造であるので、核の異なる部分に見いだされた。癌細胞は核小体で発見されていますが、それらは通常核質で発見されています.

サイズに応じて分類された、大小2つのタイプの箱体があります。.

PMLボディ

PML団体（英語の頭字語のための）, 前骨髄球性白血病それらはウイルス感染および発癌に関連しているので、臨床的に重要な小さい亜核球状ゾーンである。.

文献では、それらは核ドメイン10、クレマー体および発癌性PMLドメインのような様々な名称で知られている。.

コアはこれらのドメインを10〜30個有し、直径が0.2〜1.0μmである。その機能は遺伝子調節とRNA合成を含みます.

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