Cellenbiologie

Nucleaire envelop

4320
677
Aaron Okuneva

Het nucleaire inpak of membraan is een membraan dat de kern van eukaryotische cellen afbeelt

Wat is nucleaire wikkeling?

De Nucleaire envelop, Nucleair of carioteca -membraan, het is een biologisch membraan gevormd door een dubbellaag van lipide aard die het genetische materiaal en de kern van eukaryotische cellen omringt.

Het is een vrij complexe structuur en uitgerust met een nauwkeurig regulatiesysteem, gevormd door twee dubbellaags: een intern en een extern membraan. De ruimte tussen de twee membranen wordt de perinucleaire ruimte genoemd en heeft een geschatte breedte van 20 tot 40 nanometers.

Het buitenmembraan vormt een continuüm met het endoplasmatische reticulum. Om deze reden heeft het ribosomen verankerd in zijn structuur.

Het membraan wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van nucleaire poriën die middelenverkeer bemiddelen van binnen de kern naar het celcytoplasma, en vice versa.

De doorgang van moleculen tussen deze twee compartimenten is behoorlijk druk. RNA en ribosomale subeenheden moeten constant worden overgebracht van de kern naar het cytoplasma, terwijl histonen, DNA, RNA -polymerase en andere stoffen die nodig zijn voor de activiteit van de kern moeten worden geïmporteerd uit het cytoplasma naar de kern.

De nucleaire envelop bevat een aanzienlijk aantal eiwitten dat betrokken is bij de organisatie van chromatine en ook bij de regulatie van genen.

Nucleaire inpakkenmerken

Nucleair wikkelschema. Bron: Wikimedia Commons

- De nucleaire envelop is een van de meest prominente onderscheidende kenmerken van eukaryotische cellen. Het is een sterk georganiseerd dubbel biologisch membraan, dat het nucleaire genetische materiaal van de celnucleoplasma omsluit-.

- Binnen vinden we chromatine, een stof gevormd door DNA bevestigd aan verschillende eiwitten, voornamelijk aan histonen, die hun effectieve verpakking mogelijk maken. Het is verdeeld in euchromatine en heterochromatine.

- Beelden verkregen door elektronische microscopie onthullen dat het externe membraan een continuüm vormt met het endoplasmatisch reticulum, dus het heeft ook ribosomen verankerd aan het membraan. Op dezelfde manier vormt de perinucleaire ruimte een continuüm met het lumen van het endoplasmatisch reticulum.

- Verankerd aan de zijkant van het nucleoplasma in het interne membraan, vinden we een lamina -vormige structuur gevormd door eiwitfilamenten, "nucleaire blad" genoemd.

- Het kernmembraan wordt geperforeerd door een reeks poriën die gereguleerd drugsverkeer tussen nucleair en cytoplasmatisch gedrag mogelijk maken. Bij zoogdieren wordt bijvoorbeeld geschat dat er ongeveer 3 zijn.000 of 4.000 poriën.

Kan je van dienst zijn: epitheelcellen plaveisel

- Er zijn zeer compacte chromatinemassa's die worden nageleefd aan het interne membraan van de verpakking, met uitzondering van de gebieden waar poriën bestaan.

Nucleaire inpakfunctie

- De belangrijkste functie van nucleaire verpakking is het handhaven van een Scheiding tussen nucleoplasma - het gehalte van de kern - en cytoplasma van de cel.

- DNA blijft veilig en geïsoleerd van de chemische reacties die plaatsvinden in het cytoplasma en het genetisch materiaal negatief kunnen beïnvloeden. Deze barrière geeft fysieke scheiding aan nucleaire processen, zoals transcriptie, en cytoplasmatische processen, zoals vertaling.

- Het selectieve transport van de macromoleculen tussen het interieur van de kern en het cytoplasma treedt op dankzij de aanwezigheid van nucleaire poriën, en de regulatie van genexpressie mogelijk maken. Bijvoorbeeld in termen van de PE-Arn Messenger-splitsing en de afbraak van volwassen boodschappers.

- Een van de belangrijkste elementen is het nucleaire blad. Dit helpt om de kern te ondersteunen, naast het bieden van een verankeringssite voor chromatinevezels.

- Het kernmembraan is geen passieve of statische barrière. Het draagt bij aan de organisatie van chromatine, aan de expressie van de genen, aan het anker van de kern van het cytoskelet, aan de processen van celdeling en mogelijk andere functies.

Nucleaire wikkelvorming

Tijdens de kernverdelingsprocessen is de vorming van een nieuwe nucleaire envelop nodig, omdat het membraan uiteindelijk verdwijnt.

Dit wordt gevormd uit vesiculaire componenten uit ruw endoplasmatisch reticulum. In dit proces nemen de microtubuli en celmotoren van het cytoskelet actief deel.

Samenstelling van de nucleaire envelop

De nucleaire envelop wordt gevormd door twee lipide dubbellaags gevormd door typische fosfolipiden, met verschillende integrale eiwitten. De ruimte tussen de twee membranen wordt intramembraneuze of perinucleaire ruimte genoemd, die doorgaat met het licht van het endoplasmatisch reticulum.

In het binnenste gezicht van de interne nucleaire envelop is er een onderscheidende laag gevormd uit tussenliggende filamenten, nucleaire plaat genoemd, verenigd met de eiwitten van het interne membraan door middel van heterochromarine h.

De nucleaire envelop heeft talloze nucleaire poriën, die nucleaire poriecomplexen bevatten. Dit zijn cilindervormige structuren samengesteld uit 30 nucleoporines, met een centrale diameter van ongeveer 125 nanometers.

Kan u van dienst zijn: anafase

Nucleaire inpakeiwitten

Ondanks de continuïteit met het reticulum, presenteert zowel het buitenmembraan, omdat het interne een groep specifieke eiwitten presenteert die niet worden gevonden in het endoplasmatisch reticulum. De meest prominente zijn de volgende:

Nucleoporines

Nucleoporines, ook bekend in de literatuur als nups, vormen een structuur genaamd nucleaire poriecomplex, die bestaan uit een reeks waterige kanalen die de bidirectionele uitwisseling van eiwitten, RNA en andere moleculen mogelijk maken.

Met andere woorden, nucleoporines functioneren als een soort moleculaire "deuren" die, zeer selectief, de doorgang van verschillende moleculen bemiddelen.

Het hydrofobe interieur van het kanaal sluit bepaalde macromoleculen uit, afhankelijk van de grootte van hetzelfde en zijn polariteitsniveau. Kleine moleculen, ongeveer minder dan 40 kDa, of hydrofoob, kunnen passief door het poriecomplex gaan.

Polaire natuurmoleculen, die groter zijn, hebben daarentegen een nucleaire transportband nodig om de kern binnen te gaan.

Transport door het nucleaire poriecomplex

Transport door deze complexen is behoorlijk effectief. Door een enkele porie kan ongeveer 100 histonmoleculen per minuut passeren.

Het eiwit dat naar de kern moet worden gebracht, moet zich bij de alfa -importin voegen. Beta importin dit complex in een externe ring. Aldus slaagt de Alfa -importin geassocieerd met het eiwit erin het poriecomplex over te steken.

Ten slotte dissocieert Beta -import het systeem in het cytoplasma en is de alfa -import al dissocia in de kern.

Interne membraaneiwitten

Een andere reeks eiwitten is specifiek voor het interne membraan. Het grootste deel van deze groep van bijna 60 membraan uitgebreide eiwitten is echter niet gekenmerkt, hoewel is vastgesteld dat ze interageren met het blad en het chromatine.

Er is steeds meer bewijs dat diverse en essentiële functies voor interne nucleaire envelop ondersteunt. Het lijkt erop dat het een rol speelt in de organisatie van chromatine, in de expressie van genen en in het metabolisme van genetisch materiaal.

In feite is ontdekt dat de locatie en de verkeerde functie van eiwitten waaruit het interne membraan bestaat zijn gekoppeld aan een groot aantal ziekten bij mensen.

Kan u van dienst zijn: cytoplasma: functies, onderdelen en kenmerken

Externe membraaneiwitten

De derde klasse van specifieke eiwitten van de nucleaire verpakking, woont in het externe deel van de genoemde structuur. Het is een zeer heterogene groep uitgebreide membraaneiwitten die een gemeenschappelijk domein delen, Kash genaamd.

Eiwitten gevonden in het externe gebied vormen een soort "brug" met interne nucleaire envelopeiwitten.

Deze fysieke verbindingen tussen cytoskelet en chromatine lijken relevant te zijn voor transcriptie-, replicatie- en DNA -replicatiegebeurtenissen.

Lamina -eiwitten

De uiteindelijke eiwitgroep van de nucleaire verpakking wordt gevormd door de eiwitten van het blad, een netwerk gevormd door tussenliggende filamenten samengesteld uit type A- en B -vellen. Het vel heeft een dikte van 30 tot 100 nanometer.

Het blad is een cruciale structuur die stabiliteit geeft aan de kern, met name in weefsels die constant worden blootgesteld aan mechanische krachten, zoals spierweefsels.

Vergelijkbaar met interne eiwitten van nucleaire verpakking, zijn lamina -mutaties nauw verbonden met een groot aantal zeer diverse menselijke ziekten.

Bovendien wordt steeds meer bewijs gevonden dat de nucleaire lamina relateert aan veroudering. Dit alles benadrukt het belang van nucleaire inpakeiwitten bij het algemene functioneren van de cel.