خصائص النيوكليوبلازم ، التركيب والوظائف

ال nucleoplasma إنها المادة التي يتم فيها غمر الدنا والهياكل النووية الأخرى ، مثل النواة. يتم فصله عن السيتوبلازم الخلوي عن طريق الغشاء الأساسي ، ولكن يمكنه تبادل المواد معه من خلال المسام النووية.

مكوناته الرئيسية هي الماء وسلسلة من السكريات والأيونات والأحماض الأمينية والبروتينات والإنزيمات المشاركة في تنظيم الجينات ، من بين هذه أكثر من 300 بروتينات أخرى غير هيستون. في الواقع ، يشبه تكوينه السيتوبلازم الخلوي.

تم العثور على النيوكليوتيدات أيضًا في هذا السائل النووي ، والذي يعتبر "الكتل" المستخدمة في بناء الحمض النووي والحمض النووي الريبي ، بمساعدة الإنزيمات والعوامل المساعدة. في بعض الخلايا الكبيرة ، كما هو الحال في الحقاء, النوكليوبلاز مرئي بوضوح.

في السابق كان يعتقد أن النواة تتألف من كتلة غير متبلورة محاطة بالنواة ، باستثناء الكروماتين والنواة. ومع ذلك ، يوجد داخل البروتين النووي شبكة بروتينية مسؤولة عن تنظيم الكروماتين والمكونات الأخرى للنواة ، تسمى المصفوفة النووية.

تمكنت التقنيات الجديدة من تحسين تصور هذا المكون وتحديد الهياكل الجديدة مثل الألواح النووية ، وخيوط البروتين التي تنبعث من المسام النووية وآلية معالجة الحمض النووي الريبي..

مؤشر

• 1 الخصائص العامة
  • 1.1 النواة
  • 1.2 المناطق دون النووية
  • 1.3 المصفوفة النووية
  • 1.4 هيكل نووي
• 2 هيكل
  • 2.1 التركيب الكيميائي الحيوي
• 3 وظائف
  • 3.1 معالجة برنامج messenger preARN
• 4 المراجع

الخصائص العامة

إن النيوكليوبلازم ، الذي يطلق عليه أيضًا "العصير النووي" أو الكاروبلازما ، عبارة عن غروانية بروتوبلازمية لها خصائص مماثلة للهيكل الخلوي ، كثيفة نسبيًا وغنية بجزيئات حيوية مختلفة ، خاصة البروتينات..

في هذه المادة يوجد الكروماتين وجسم واحد أو اثنين يسمى النواة. هناك أيضا هياكل أخرى هائلة في هذا السائل مثل أجسام Cajal أو PML أو أجسام لولبية أو بقع النووية ، من بين أمور أخرى.

في أجسام Cajal تتركز الهياكل اللازمة لمعالجة رسل preRNA وعوامل النسخ.

ال بقع يبدو أن الخلايا النووية تشبه أجسام Cajal ، فهي ديناميكية للغاية وتتحرك نحو المناطق التي ينشط فيها النسخ.

يبدو أن جسيمات PML هي علامات لخلايا السرطان ، لأنها تزيد من عددها بشكل لا يصدق داخل النواة.

هناك أيضًا سلسلة من الأجسام النووية ذات شكل كروي يتراوح قطرها بين 0.5 و 2 ميكرون ، وتتألف من كريات أو ليفات ، على الرغم من أن هذه الخلايا تم الإبلاغ عنها في خلايا سليمة ، إلا أن تواترها أعلى بكثير في الهياكل المرضية..

فيما يلي أهم التركيبات النووية ذات الصلة في النواة.

نويات

النواة هي بنية كروية بارزة تقع داخل نواة الخلايا ولا تحددها أي نوع من الغشاء الحيوي الذي يفصلها عن بقية النواة..

يتكون في مناطق تسمى NORs (المناطق منظم الصبغي النووي) حيث تقع تسلسل الترميز للريبوسومات. تم العثور على هذه الجينات في مناطق محددة من الكروموسومات.

في حالة البشر المحددة ، يتم تنظيمهم في المناطق الساتلية للكروموسومات 13 و 14 و 15 و 21 و 22.

يحدث عدد من العمليات التي لا غنى عنها في النواة ، مثل نسخ وتجهيز وتجميع الوحدات الفرعية التي تشكل الريبوسومات..

من ناحية أخرى ، مع ترك وظيفتها التقليدية جانبا ، وجدت الدراسات الحديثة أن النواة مرتبطة بالبروتينات القمعية للخلايا السرطانية ، ومنظمات دورة الخلية والبروتينات من الجزيئات الفيروسية..

المناطق دون النووية

لا ينتشر جزيء الحمض النووي بشكل عشوائي في البلازما النووية الخلوية ، ويتم تنظيمه بطريقة محددة للغاية وصغيرة الحجم مع مجموعة من البروتينات المحفوظة بشكل كبير في جميع أنحاء التطور تسمى هيستون..

تتيح عملية تنظيم الحمض النووي إدخال ما يقرب من أربعة أمتار من المادة الوراثية في بنية مجهرية.

هذه الرابطة من المواد الوراثية والبروتين يسمى الكروماتين. يتم تنظيم هذا في مناطق أو مجالات محددة في النوكليوبلازم ، بحيث تكون قادرة على التمييز بين نوعين: إيكروماتين و هيتروكروماتين.

الإيكروماتين أقل ضغطًا ، ويشمل الجينات التي يكون نسخها نشطًا ، نظرًا لأن عوامل النسخ والبروتينات الأخرى يمكن الوصول إليها على عكس الهيتروكروماتين ، وهو مضغوط للغاية.

تقع مناطق heterochromatin في المحيط و euchromatin أكثر إلى مركز النواة ، وأيضا قريبة من المسام النووية.

بالطريقة نفسها ، يتم توزيع الكروموسومات في مناطق محددة داخل النواة تسمى مناطق الكروموسومات. بمعنى آخر ، الكروماتين لا يطفو عشوائياً في النيوكليوبلازم.

المصفوفة النووية

يبدو أن تنظيم المقصورات النووية المختلفة تمليه المصفوفة النووية.

إنه هيكل داخلي من اللب يتألف من ورقة مقرونة بمجمعات المسام النووية ، والمخلفات النووية ومجموعة من الهياكل الليفية والحبيبية التي يتم توزيعها في جميع أنحاء النواة تحتل حجمًا كبيرًا من نفس.

خلصت الدراسات التي حاولت تحديد المصفوفة إلى أنه من الصعب للغاية تحديد دستورها الكيميائي الحيوي والوظيفي..

الورقة عبارة عن طبقة من البروتين المركب تمتد من 10 إلى 20 نانومتر ويتم ربطها بالوجه الداخلي للغشاء الأساسي. يختلف دستور البروتين اعتمادًا على المجموعة التصنيفية التي تمت دراستها.

تتشابه البروتينات التي تشكل الصفائح مع الخيوط الوسيطة ، بالإضافة إلى الإشارات النووية ، فهي تحتوي على مناطق كروية وأسطوانية.

أما بالنسبة للمصفوفة النووية الداخلية ، فهي تحتوي على عدد كبير من البروتينات مع موقع ربط للرسول الرنا وأنواع أخرى من الحمض النووي الريبي. يحدث تكرار الحمض النووي ، النسخ غير النووي ، ومعالجة ما قبل النسخ المرسال لما قبل الرنا في هذه المصفوفة الداخلية.

nucleoskeleton

يوجد داخل النواة هيكل مشابه للهيكل الخلوي في خلايا تسمى "الهيكل النووي" ، يتكون من بروتينات مثل الأكتين و αII-spectrin و myosin والبروتين العملاق الذي يسمى titin. ومع ذلك ، فإن وجود هذا الهيكل لا يزال موضع نقاش من قبل الباحثين.

هيكل

إن النيوكليوبلاز هو مادة هلامية حيث يمكنك التمييز بين الهياكل النووية المختلفة ، المذكورة أعلاه.

واحدة من المكونات الرئيسية للبلازما النووية هي البروتينات النووية للريبون ، التي تتكون من البروتينات والحمض النووي الريبي تتشكل من منطقة غنية بالأحماض الأمينية العطرية مع تقارب الرنا.

تسمى البروتينات النووية الموجودة في النواة على وجه التحديد البروتينات النووية الصغيرة.

التركيب الكيميائي الحيوي

التركيب الكيميائي للنوكلوبلازم معقد ، بما في ذلك الجزيئات الحيوية المعقدة مثل البروتينات والإنزيمات النووية وأيضًا المركبات غير العضوية مثل الأملاح والمعادن مثل البوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم والمغنيسيوم والفوسفور.

بعض هذه الأيونات هي عوامل مساعدة لا غنى عنها للأنزيمات التي تكرر الحمض النووي. كما أنه يحتوي على ATP (أدينوسين ثلاثي الفوسفات) وأسيتيل أنزيم أ.

في النواة هي جزء لا يتجزأ من سلسلة من الانزيمات اللازمة لتخليق الأحماض النووية ، مثل الحمض النووي والحمض النووي الريبي. من بين أهم هذه العناصر بوليميريز الحمض النووي ، بوليميريز الحمض النووي الريبي ، سينثيتاز NAD ، بيروفينات كيناز ، وغيرها..

واحدة من البروتينات الأكثر وفرة في النوكليوبلازما هي nopleoplasty ، وهو بروتين حمضي وخماسي يحتوي على مجالات غير متساوية على الرأس والذيل. تعمل خاصية الحمض الخاصة بها على حماية الشحنات الإيجابية الموجودة في الهيستونات وتتمكن من الارتباط بالنواة..

Nucleosomes هي تلك الهياكل المماثلة للخرز في قلادة ، والتي شكلتها تفاعل الحمض النووي مع histones. كما تم اكتشاف جزيئات صغيرة ذات طبيعة شحمية عائمة في هذه المصفوفة شبه الضيقة.

وظائف

النواة هي المصفوفة حيث تحدث سلسلة من التفاعلات الأساسية من أجل الأداء الصحيح للنواة والخلية بشكل عام. هذا هو الموقع الذي يحدث فيه تركيب وحدات الحمض النووي ، الحمض النووي الريبي والريبوسوم.

إنه يعمل كنوع من "المراتب" التي تحمي الهياكل المغمورة فيه ، بالإضافة إلى توفير وسيلة لنقل المواد.

إنه بمثابة وسيط تعليق للهياكل دون النووية ، وبالإضافة إلى ذلك ، يساعد في الحفاظ على شكل مستقر النواة ، مما يعطيها صلابة وصلابة.

وقد ثبت وجود العديد من المسارات الأيضية في النوكليوبلازم ، كما في السيتوبلازم الخلوي. داخل هذه المسارات البيوكيميائية هي تحلل السكر ودورة حمض الستريك.

كما تم الإبلاغ عن مسار فوسفات البنتوز ، مما يعطي البنتوز للنواة. بنفس الطريقة ، فإن النواة هي منطقة تخليق NAD⁺, يعمل كأنزيمات ديهيدروجينيز.

معالجة رسول preARN

تتم معالجة ما قبل الرنا المرسال في النوكليوبلازم وتتطلب وجود بروتينات نوية صغيرة نوية ، يتم اختصارها كـ snRNP.

في الواقع ، فإن أحد أهم الأنشطة النشطة التي تحدث في نواة النواة حقيقية النواة هو تخليق وتجهيز ونقل وتصدير رنا المرسال الناضج..

يتم تجميع البروتينات البروتينية النكهة لتشكيل مجمع لصق أو لصق ، وهو مركز حفاز مسؤول عن إزالة الإنترونات من الرنا المرسال. سلسلة من جزيئات الحمض النووي الريبي التي تحتوي على نسبة عالية من اليوراسيل مسؤولة عن التعرف على الإنترونات.

يتكون الوصلة العصبية من حوالي خمس رنا صغيرة من الحمض النووي الريبي النووي الممنوع من snRNA U1 و U2 و U4 / U6 و U5 ، بالإضافة إلى مشاركة بروتينات أخرى.

تذكر أن الجينات في حقيقيات النوى تنقطع في جزيء الحمض النووي بواسطة مناطق غير مشفرة تسمى الإنترونات التي يجب التخلص منها.

رد فعل الربط يدمج خطوتين متتاليتين: الهجوم النووي في منطقة القطع 5 'بالتفاعل مع بقايا الأدينوزين المتاخمة للمنطقة 3' من الإنترون (الممر الذي يطلق إكسون) ، يليه اتحاد الإكسونات.

مراجع

1. Brachet، J. (2012). علم الخلايا الجزيئي V2: تفاعلات الخلايا. إلسفير.
2. Guo، T.، & Fang، Y. (2014). التنظيم الوظيفي وديناميات نواة الخلية. الحدود في علم النبات, 5, 378.
3. Jiménez García، L. F. (2003). البيولوجيا الخلوية والجزيئية. بيرسون التعليم في المكسيك.
4. Lammerding، J. (2011). ميكانيكا النواة. فسيولوجيا شاملة ، 1 (2), 783-807.
5. بيدرسون ، ت. (2000). نصف قرن من "المصفوفة النووية". البيولوجيا الجزيئية للخلية, 11(3) ، 799-805.
6. بيدرسون ، ت. (2011). نواة قدم. وجهات نظر ميناء البرد الربيع في علم الأحياء, 3(5) ، a000521.
7. Welsch، U.، & Sobotta، J. (2008). الأنسجة. Ed. Panamericana Medical.