Компоненты ядра

Для наглядности стоит рассмотреть ядро клетки, которая находится в интерфазе. В ядре можно выделить хроматин, ядрышко, ядерный белковый матрикс, нуклеоплазму, ядерную мембрану. Также обнаруживаются пери- и интерхроматиновые образования (гранулы и фибриллы).

Хроматин

Такое название было получено этим веществ за хорошую восприимчивость к красителям (краситель Гимзы). Особенно хорошо проявляются основные красители. Именно эта особенность сыграла немаловажную роль в успехах исследований синдромов, вызванных геномными мутациями. Для исследований брали клетки в стадии митоза и окрашивали, после чего проводили подсчёт хромосом. Интерфазные клетки не использовали по причине того, что различить оформленные хромосомы на этой стадии клеточного цикла достаточно затруднительно. Несмотря на это в интерфазных ядрах всё-таки можно различить отдельные структуры в виде глыбок.

Итак, хроматин – вещество ядра. Но, как и любое вещество, его можно разобрать на составляющие. Для хроматина этими составляющими являются ДНК, РНК и белки (гистоновые и негистоновые). Немаловажно понимать, что хроматин и хромосомы – это, по своей сути, синонимичные понятия. Различие заключается в том, что хромосомы – это плотные образования, которые различимы в период деления. Хроматин – это деконденсированные (распакованные) хромосомы, которые характерны для интерфазы.

Деконденсация может быть разной степени силы. Одни участки хромосом разрыхляются сильнее чем другие. Наиболее деконденсированные участки называются эухроматин, наименее распакованные – гетерохроматин. То, насколько распакована хромосома, является показателем её функциональной активности. Эухроматин характеризуется наличием транскрипционных процессов, обратная картина характерна для гетерохроматина. Эта особенность может быть показателем интенсивности процессов синтеза в ядре (чем деконденсированнее хроматин, тем активнее идёт синтез).

Исходя из вышеописанного можно сделать вывод, что синтетической активностью обладает только хроматин. То есть процессы транскрипции и трансляции происходят только в интерфазе. Такой подход может привести к ошибочному мнению, что во время митоза хромосомы (конденсированный хроматин) не выполняют никаких функций. Это неверно. Плотная упаковка генетического материала, с последующим образованием хромосом является подготовкой для выполнения ещё одной важной функции. Этой функцией является равномерное распределение наследуемой информации между дочерними клетками. Если бы в делении учувствовал деконденсированный хроматин, то это создало бы сложности для нормального функционирования веретена деления.

Ядрышко

Говоря о различимых ядерных компонентах невозможно не упомянуть про такое особое образование, как ядрышко. Оно не является самостоятельной органеллой или молекулярной структурой. Это образование нужно рассматривать в контексте хромосом и их строения.

Хромосомы имеют локусы (участки), которые называются ядрышковыми организаторами. Характерной чертой этих локусов является локализация в них генов рибосомной РНК. Клетка, в силу своей эффективности, создает особые структуры вокруг этих локусов, в которых и начинает синтезировать рибосомы.

Количество ядрышек может варьировать. Этому способствуют возможные их слияния или увеличение числа хромосом, в которых есть ядрышковые организаторы.

При микроскопии у ядрышек различают фибриллярную и гранулярную структуры. Гранулярная представляет собой рибосомные субъединицы близкие к завершению формирования. Фибриллярная – это рибонуклеопротеидная (РНП) стадия формирования рибосомных субъединиц, у неё выделяет центры формирования рибосомной РНК (рРНК). Локализуются эти структуры следующим образом: фибриллярные в центре, гранулярные – периферия.

Рибосомы формируются последовательно. В ядре образуются только субъединицы, окончательное формирование полноценной рибосомы происходит уже в цитоплазме (Схема 1). Немаловажным фактом является то, что на матрице ДНК не синтезируется готовая рРНК. Сначала идёт синтез пред-рРНК, которая представляет собой длинную молекулу, состоящую из рРНК, на которые она впоследствии и разделяется.

Ядерный белковый матрикс

Этот компонент ядра выполняет ряд структурных функций. Матрикс обеспечивает относительное постоянство формы ядра, обеспечение пространственной локализации хромосомного материала, также активность хромосом зависит от это структуры. Ферменты транскрипции и репликации также располагаются на белковом матриксе. Конденсация хромосом проходит не без участия этого структурного компонента ядра.

Матрикс сформирован негистоновыми белками и представляет из себя разветвленную сеть, которая имеет сообщение с ламиной (фибриллярный подслой ядерной мембраны, который учувствует в организации хроматина).

Нуклеоплазма

Это жидкая составляющая ядра. В этой коллоидной системе находятся транскрипционные, репликационные и репарационные ферменты, нуклеотиды.

Ядерная мембрана

Внешняя ядерная мембрана связывается с эндоплазматическим ретикулумом. На ней расположены выходы ядерных пор, которые осуществляется пассивный и активный транспорт веществ.

Внутренняя мембрана покрыта изнутри ламиной, состоящей из фибриллярных белков – ламинов. Они обеспечивают «сборку/разборку» ядра при делении и взаиморасположение ядерных пор.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 Следующая ⇒