Nukleoplasma Kjennetegn, Struktur og Funksjoner



den nucleoplasma det er stoffet der DNA og andre nukleare strukturer, som nukleoler, er nedsenket. Den er skilt fra den cellulære cytoplasma ved hjelp av kjernemembranen, men den kan bytte materialer med den gjennom atomporene.

Dens hovedkomponenter er vann og en rekke sukkerarter, ioner, aminosyrer og proteiner og enzymer involvert i genregulering blant disse mer enn 300 proteiner enn histoner. Faktisk er dens sammensetning lik den for den cellulære cytoplasma.

Nukleotider finnes også i denne kjernevæsken, som er "blokkene" som brukes til konstruksjon av DNA og RNA, ved hjelp av enzymer og kofaktorer. I noen store celler, som i Acetabularia, Nukleoplasma er tydelig synlig.

Tidligere ble det antatt at nukleoplasma besto av en amorf masse innesluttet i kjernen, unntatt kromatin og nukleolus. Imidlertid er inne i nukleoplasma et proteinnett som er ansvarlig for å organisere kromatin og andre komponenter i kjernen, kalt nukleær matrise.

Nye teknikker har oppnådd bedre visualisere denne komponenten og identifisere nye strukturer som intranuclear ark, proteinfilamenter som kommer fra atom porene og RNA prosessering maskineri.

index

  • 1 Generelle egenskaper
    • 1.1 Nucleoli
    • 1.2 Subnuclear territorier
    • 1.3 Nukleær matrise
    • 1.4 Nukleoskeleton
  • 2 struktur
    • 2.1 Biokjemisk sammensetning
  • 3 funksjoner
    • 3.1 Behandling av messenger preARN
  • 4 referanser

Generelle egenskaper

Den nucleoplasma, også kalt "atomkraft juice" eller karyoplast, er en forholdsvis tett og rikt på forskjellige biomolekyler protoplasmiske kolloide egenskaper som ligner cytoplasma, hovedsakelig proteiner.

I dette stoffet er kromatin og en eller to korpusler kalt nukleol. Det er også andre enorme strukturer i denne væsken som Cajal-legemer, PML-legemer, spirallegemer eller flekker nukleare, blant andre.

I kroppene til Cajal konsentreres de nødvendige strukturer for behandling av preRNA-budbringere og transkripsjonsfaktorer.

den flekker Kjernefysiske celler ser ut til å ligne kroppene til Cajal, de er veldig dynamiske og beveger seg mot regioner der transkripsjon er aktiv.

PML-legemene ser ut til å være kreftcellemarkører, siden de øker antallet deres utrolig i kjernen.

Det er også en rekke av kuleformede legeme nukleolært i området mellom 0,5 og 2 mikron i diameter sammensatt av perler eller fibriller, men er blitt rapportert i friske celler, er deres frekvens meget høyere i patologiske strukturer.

De mest relevante kjernekonstruksjonene som er innebygd i nukleoplasma er beskrevet nedenfor:

nukleolene

Den nucleolus er et utstående sfærisk struktur plassert inne i cellekjernen og er ikke bundet av noen biomembranen for å skille dem fra resten av nukleoplasma.

Det utgjøres i regioner som kalles NORs (kromosomale nukleolare organiseringsområder) hvor sekvensene som koder for ribosomer er lokalisert. Disse gener finnes i bestemte områder av kromosomene.

I det spesielle tilfellet av mennesker er de organisert i kromosomområdets satellittområder 13, 14, 15, 21 og 22.

I de nucleolus noen viktige prosesser forekommer, for eksempel transkripsjon, prosessering og montering av underenhetene som gjør ribosomer.

Videre, bortsett fra sin tradisjonelle funksjon, har nyere studier funnet at nucleolus er relatert til cancercelle suppressorceller proteiner, cellesyklusregulerende og proteiner fra virale partikler.

Subnuclear territorier

DNA-molekylet blir ikke spredt tilfeldig i celle nukleoplasma, er det arrangert i en meget spesifikk og kompakt med et sett av høyt konserverte proteiner gjennom evolusjonen kalt histoner.

DNA organisasjonsprosessen gjør det mulig å introdusere nesten fire meter genetisk materiale til en mikroskopisk struktur.

Denne sammensetningen av genetisk materiale og protein kalles kromatin. Den er inndelt i områder eller domener som er definert i nucleoplasma, være i stand til å skille mellom to typer: eukromatin og heterochromatin.

Eukromatin er mindre kompakt og omfatter de gener hvis transkripsjon er aktivert som transkripsjonsfaktorer og andre proteiner har tilgang til dette i motsetning til heterochromatin, noe som er meget kompakt.

Heterochromatin-områdene er plassert i periferien og eukromatinet mer til sentrum av kjernen, og også nær atomkjernene.

På samme måte fordeles kromosomer i bestemte soner innenfor kjernen kalt kromosomale territorier. Med andre ord, kromatin flyter ikke tilfeldig i nukleoplasmaet.

Nukleær matrise

Organiseringen av de forskjellige kjernefeltene virker diktert av kjernefysisk matrise.

Det er en indre kjernestruktur omfatter en plate koplet til de nukleære komplekser pore, nukleolære rester og et sett med fibrøse og granulære strukturer som er fordelt gjennom hele kjernen opptar et stort volum av denne.

Studiene som har forsøkt å karakterisere matrisen, har konkludert med at det er for mangfoldig å definere sin biokjemiske og funksjonelle grunnlov..

Laken er en slags protein kompositt lag som strekker seg fra 10 til 20 nm og er sidestilt til indre membranets indre. Proteinkonstitusjonen varierer avhengig av den undersøkte taxonomiske gruppen.

Proteinene som utgjør arket ligner de mellomliggende filamenter og, i tillegg til atom-signalering, har de kuleformede og sylindriske områder.

Når det gjelder den interne kjernefysiske matrisen, inneholder den et høyt antall proteiner med et bindingssted for messenger-RNA og andre typer RNA. DNA-replikasjon, ikke-nukleolær transkripsjon og post-transkripsjons-messenger preRNA-behandling skjer i denne interne matrisen.

nucleoskeleton

Inne i kjernen er det en struktur sammenlignbar med den cytoskjelettet i celler som kalles nucleoskeleton som består av proteiner, slik som aktin, αII-spektrin, myosin og gigantiske protein titin- samtale. Eksistensen av denne strukturen diskuteres imidlertid fortsatt av forskere.

struktur

Nukleoplasmaet er en gelatinøs substans der du kan skille forskjellige nukleare strukturer som nevnt ovenfor.

En av hovedkomponentene i nukleoplasma er ribonukleoproteinene, sammensatt av proteiner og RNA utgjøres av en region rik på aromatiske aminosyrer med affinitet for RNA.

Ribonukleoproteinene som finnes i kjernen er spesifikt kalt små kjernefysiske ribonukleoproteiner.

Biokjemisk sammensetning

Den kjemiske sammensetningen av nukleoplasma er kompleks, inkludert komplekse biomolekyler, slik som proteiner og enzymer atom og uorganiske forbindelser slik som salter og mineraler slik som kalium, natrium, kalsium, magnesium og fosfor.

Noen av disse ioner er uunnværlige kofaktorer av enzymer som replikerer DNA. Den inneholder også ATP (adenosintrifosfat) og acetylkoenzym A.

I nukleoplasma er innebygd en serie enzymer som er nødvendige for syntese av nukleinsyrer, slik som DNA og RNA. Blant de viktigste er DNA-polymerase, RNA-polymerase, NAD-syntetase, pyruvatkinase, blant andre.

En av de mest omfattende proteiner i nukleoplasma er nukleoplastiet, som er et surt og pentamerisk protein som har ulik domener på hodet og halen. Den syre karakteristiske klarer å beskytte de positive ladningene som er tilstede i histonene og klarer å knytte seg til nukleosomet.

Nukleosomer er de strukturer som ligner perler i et kjede, dannet ved interaksjon av DNA med histoner. Små molekyler av lipid natur har også blitt detektert flytende i denne semiacuøse matrisen.

funksjoner

Nukleoplasma er matrisen hvor en rekke essensielle reaksjoner finner sted for korrekt funksjon av kjernen og cellen i alminnelighet. Det er stedet der syntesen av DNA, RNA og ribosomale underenheter forekommer.

Det fungerer som en slags "madrass" som beskytter konstruksjonene nedsenket i den, i tillegg til å gi et transportmiddel av materialer.

Den fungerer som et suspensjonsmedium for subnuclear strukturer, og i tillegg bidrar til å opprettholde stabil kjerneform, noe som gir den stivhet og hardhet.

Eksistensen av flere metabolske veier i nukleoplasma er blitt demonstrert, som i celle-cytoplasma. Innenfor disse biokjemiske veiene er glykolyse og sitronsyre syklusen.

Ruten for pentosefosfat har også blitt rapportert, noe som gir pentose til kjernen. På samme måte er kjernen en syntese av NAD+, som fungerer som koenzymer av dehydrogenaser.

Behandling av messenger preARN

Behandling av pre-mRNA finner sted i nukleoplasmaet og krever tilstedeværelse av små nukleolære ribonukleoproteiner, forkortet som snRNP.

Faktisk er en av de viktigste aktive aktivitetene som oppstår i den eukaryote nukleoplasma, syntese, behandling, transport og eksport av modne messenger-RNAer..

Ribonukleoproteiner er gruppert for å danne spliceosome og skjøten kompleks, som er ansvarlig for fjerning av katalytiske sentrum av messenger-RNA introner. En serie RNA-molekyler med høyt uracilinnhold er ansvarlig for å gjenkjenne introner.

Spliciosomet består av om lag fem små nukleolære RNAer donomert snRNA U1, U2, U4 / U6 og U5, i tillegg til deltakelse av andre proteiner.

Husk at i eukaryoter blir genene avbrutt i et DNA-molekyl ved ikke-kodende regioner som kalles introner som må elimineres.

Reaksjonen av skjøting integrerer to påfølgende trinn: det nukleofile angrepet i 5'-kuttsonen ved interaksjon med en adenosinrest i tilknytning til intronens 3'-sone (passasje som frigjør exon), fulgt av forening av exonene.

referanser

  1. Brachet, J. (2012). Molekylær cytologi V2: Cell-interaksjoner. Elsevier.
  2. Guo, T., & Fang, Y. (2014). Funksjonell organisering og dynamikk av cellekjernen. Grenser i plantevitenskap, 5, 378.
  3. Jiménez García, L. F. (2003). Cellulær og molekylærbiologi. Pearson Utdanning av Mexico.
  4. Lammerding, J. (2011). Nucleus mekanikk. Omfattende fysiologi, 1 (2), 783-807.
  5. Pederson, T. (2000). Et halvt århundre av "The Nuclear Matrix." Molekylærbiologi av cellen, 11(3), 799-805.
  6. Pederson, T. (2011). The Nucleus Introduced. Cold Spring Harbour Perspectives in Biology, 3(5), a000521.
  7. Welsch, U., & Sobotta, J. (2008). histologi. Ed. Panamericana Medical.