Informacija

Ar branduolių skaičius branduolyje yra fiksuotas?


Branduolyje gali būti keli branduoliai. Bet ar yra kokių nors apribojimų branduolių skaičiui branduolyje?

  1. Ar skirtingų rūšių individų ląstelės gali turėti skirtingą skaičių nukleolių?
  2. Ar skirtingų tos pačios rūšies individų ląstelės gali turėti skirtingą skaičių nukleolių?
  3. Ar skirtingų tipų ląstelės gali turėti skirtingą skaičių nukleolių?
  4. Ar skirtingos to paties tipo ląstelės gali turėti skirtingą skaičių nukleolių?

Radau informacijos fragmentus, rodančius, kad kiekvienos rūšies branduolių skaičius yra fiksuotas, tačiau nė vienas iš jų nėra pakankamai autoritetingas, kad sukeltų mano abejones.


Aš eisiu tiesiai į ketvirtąjį jūsų klausimą, nes į visus juos galima atsakyti teigiamai. Šis gana senas pelės popierius jau pasiekė esmę. Deja, laisvai prieinama tik santrauka. Trumpai tariant, skaičius gali būti kintamas mažiausiame jus dominančiame vienete - ląstelės tipe. Iš abstrakčios:

Nukleolių skaičiaus pasiskirstymas daugelyje diploidinių ląstelių turėjo du ar tris branduolius viename branduolyje ir svyravo nuo 1 iki 6 branduolių.

Straipsnyje yra skirtingų tipų pelių ląstelių histograma ir atrodo, kad jų visų branduolių skaičius kinta.


Branduolys kaip daugiafazis skystas kondensatas

Branduolys yra ryškiausias branduolinis kūnas ir atlieka iš esmės svarbų biologinį vaidmenį kaip ribonukleoproteinų dalelių surinkimo vieta, pirmiausia skirta ribosomų biogenezei. Nepaisant to, kad tai buvo viena iš pirmųjų tarpląstelinių struktūrų, vizualizuotų istoriškai, biofizinės taisyklės, reglamentuojančios jo surinkimą ir funkciją, tik pradeda aiškėti. Naujausi tyrimai vis labiau palaiko koncepciją, kad branduolys yra daugiasluoksnis biomolekulinis kondensatas, kurio susidarymas atskyrus skysčio ir skysčio fazes (LLPS) palengvina pradinius ribosomų biogenezės ir kitų funkcijų etapus. Čia apžvelgiame šias biofizines įžvalgas branduolio molekulinės ir ląstelių biologijos kontekste. Mes aptariame, kaip branduolinė funkcija yra susieta su jos, kaip daugiafazės kondensato, organizacija ir kaip šios organizacijos reguliavimo sutrikimas galėtų suteikti įžvalgų apie vis dar prastai suprantamus su nukleoliais susijusių ligų, įskaitant vėžį, ribosomopatijas ir neurodegeneraciją, aspektus. Siūlome, kad LLPS modelis būtų atskaitos taškas vieningam kiekybiniam branduolio surinkimo, struktūros palaikymo ir funkcijos pagrindui, turinčiam įtakos genų reguliavimui ir ribonukleoproteinų dalelių surinkimui visame branduolyje. LLPS koncepcija taip pat gali būti naudinga kuriant naujas terapines strategijas, skirtas nukleorinei disfunkcijai nukreipti.


ĮVADAS

Labai sudėtinga ląstelės branduolio organizacija atspindi sudėtingą įvairios biologinės veiklos, įskaitant genų ekspresiją, reguliavimą, vykstančią šioje organelėje (Lewis ir Tollervey, 2000 Dundr ir Misteli, 2001). Tarpchromatino erdvėje įvairios molekulinės rūšys nuolat asocijuojasi ir atsiskiria, kad atsirastų laikinų branduolinių sričių, kurios struktūriškai palaiko DNR ir RNR metabolizmą (Phair ir Misteli, 2000 Misteli, 2001). Šiuo metu buvo pažymėta daugybė branduolinių sričių, nors daugumos jų sudėtis ir funkcijos dar nėra iki galo išaiškintos (Matera, 1999).

Nukleoliai yra dinamiški branduoliniai domenai, nuolat bendraujantys su citoplazma ir su kitomis branduolinėmis sritimis (Chen ir Huang, 2001). Septintajame dešimtmetyje buvo įrodyta, kad nukleoliai yra ribosomų biogenezės vieta. Ši funkcija suteikia jiems būdingą ultrastruktūrinį suskirstymą į tris skirtingas sritis, matomas elektronų mikroskopu: fibrilinį centrą, tankų fibrilinį komponentą ir granuliuotą komponentą (Melese ir Xue, 1995 Scheer ir Hock, 1999 Olson ir kt., 2000). Ribosomų biogenezė yra labai sudėtingas procesas, apimantis keturių skirtingų subrendusių rRNR molekulių ir 80 skirtingų baltymų sintezę ir surinkimą. Šis procesas, kuriam reikia & gt150 skirtingų veiksnių, yra labai efektyvus, nes kiekvieną minutę eksponentiškai augančioje ląstelėje galima sintezuoti & gt14 000 ribosomų subvienetų (Görlich ir Mattaj, 1996). Tačiau molekuliniai mechanizmai, reguliuojantys ribosomų surinkimą ir daugumą nukleolinių baltymų, dalyvaujančių ribosomų biogenezėje, vis dar nėra tiksliai apibrėžti. Pavyzdžiui, dauguma ribonukleoproteinų, reikalingų rRNR apdorojimui, lieka apibūdinti (Weinstein ir Steitz, 1999). Panašiai nėra aiškiai išaiškintas mechanizmas, kuriuo subrendę ribosomų subvienetai yra eksportuojami iš branduolių į citoplazmą (Aitchison ir Rout, 2000 Kuersten).ir kt., 2001). Be to, neseniai buvo pasiūlyta, kad nukleoliai taip pat gali atlikti lemiamą vaidmenį keliuose kituose ląstelių procesuose, tokiuose kaip ląstelių ciklo kontrolė, senėjimas ir galbūt mRNR eksportas (Bond ir Wold, 1993 Kadowaki ir kt., 1994b Johnsonasir kt., 1998 Pedersonas, 1998 Buonomo ir kt., 1999 Olsonas ir kt., 2000 Pederson ir Politz, 2000 Visintin ir Amon, 2000).

Norėdami sužinoti apie daugybę nukleolių atliekamų funkcijų, mes sukūrėme išgrynintų nukleolių proteominę analizę, kad nustatytume jų baltymų kiekį. Naujausi masės spektrometrijos (MS) metodų pasiekimai leido mums nustatyti 213 skirtingų baltymų, esančių nukleoliuose, išgrynintuose iš HeLa ląstelių. Maždaug pusė šių baltymų turi bent vieną žinomą funkciją. Šie baltymai dalyvauja ribosomų biogenezėje, mRNR metabolizme ir kituose ląstelių procesuose. Priešingai, 48, 8% nustatytų baltymų neatlieka gerai apibūdintų funkcijų. Tačiau sekos analizė kartu su išvada, kad šie baltymai iš tikrųjų yra lokalizuoti branduoliuose, leido kai kuriems iš jų priskirti hipotetines funkcijas. Neseniai buvo pranešta apie panašią proteominę analizę (Andersenasir kt., 2002). Andersenas ir jo kolegos išgrynintame žmogaus branduolyje nustatė 271 baltymą. Įdomu tai, kad tai leido palyginti šių dviejų nepriklausomų tyrimų duomenis 133 baltymai buvo bendri abiems tyrimams, 134 buvo unikalūs Andersenuiir kt. (2002) tyrimas ir 80 baltymų buvo unikalūs šiam tyrimui. Apibendrinant galima pasakyti, kad šios dvi skirtingos, bet susijusios proteominės analizės leido nustatyti ~ 350 skirtingų baltymų, kurie yra lokalizuoti žmogaus ląstelių branduoliuose. Preliminari funkcinė analizė patvirtina nukleolių daugiafunkcinį pobūdį.


Ar branduolių skaičius branduolyje yra fiksuotas? - Biologija

Slėpti visus atsakymus Slėpti visus atsakymus Peržiūrėti visus atsakymus Peržiūrėti visus atsakymus Spausdinti Išbandykite viktoriną

Atsakykite į kiekvieną žemiau pateiktą klausimą, susijusį su mitoze, pasirinkdami tinkamiausią atsakymą iš pateiktų pasirinkimų.


1. Kurioje mitozės stadijoje branduolinė membrana suskaidoma į fragmentus?
• Ankstyvoji fazė
• Metafazė
• Anafazė
• Vėlyvoji profazė

4. Kurioje mitozės stadijoje nukleoliai vėl atsiranda?
• Anafazė
• Ankstyvoji fazė
• Telofazė
• Vėlyvoji profazė


9. Kuris mitozės etapas pavaizduotas žemiau esančioje diagramoje?

• Anafazė
• Metafazė
• Telofazė
• Profazė

10. Kuris mitozės etapas pavaizduotas žemiau esančioje diagramoje?

• Metafazė
• Telofazė
• Anafazė
• Profazė

11. Kuris mitozės etapas pavaizduotas žemiau esančioje diagramoje?

• Anafazė
• Metafazė
• Profazė
• Telofazė

Turinys

Branduolys buvo identifikuotas šviesaus lauko mikroskopu 1830 m. [6] Mažai buvo žinoma apie branduolio funkciją iki 1964 m., Kai Johno Gurdono ir Donaldo Browno atliktas tyrimas [7] apie nukleolius su Afrikos nagais. Xenopus laevis sukėlė vis didesnį susidomėjimą branduolio funkcija ir išsamia struktūra. Jie nustatė, kad 25% varlių kiaušinių neturi branduolio ir kad tokie kiaušiniai nėra gyvybingi. Pusė kiaušinių turėjo vieną branduolį, o 25% - du. Jie padarė išvadą, kad branduolys turi gyvybei būtiną funkciją. 1966 m. Max L. Birnstiel ir bendradarbiai nukleorūgščių hibridizacijos eksperimentais parodė, kad DNR branduoliuose koduoja ribosominę RNR. [8] [9]

Atpažįstami trys pagrindiniai branduolio komponentai: fibrilinis centras (FC), tankus fibrilinis komponentas (DFC) ir granuliuotas komponentas (GC). [1] rDNR transkripcija vyksta FC. [10] DFC yra baltymas fibrillarinas, [10] kuris yra svarbus apdorojant rRNR. GC yra baltymas nukleofosminas [10] (B23 išoriniame vaizde), kuris taip pat dalyvauja ribosomų biogenezėje.

Tačiau buvo pasiūlyta, kad ši konkreti organizacija būtų stebima tik aukštesniuose eukariotuose ir kad ji išsivystė iš dvišalės organizacijos pereinant nuo anamniotų prie amnionų. Atsižvelgiant į didelį DNR tarpgeninio regiono padidėjimą, originalus fibrilinis komponentas būtų atsiskyręs į FC ir DFC. [11]

Kita struktūra, nustatyta daugelyje branduolių (ypač augaluose), yra aiški sritis struktūros centre, vadinama branduoline vakuole. [12] Įrodyta, kad įvairių augalų rūšių branduoliuose yra labai didelė geležies koncentracija [13], priešingai nei žmogaus ir gyvūnų ląstelių nukleoliuose.

Branduolio ultrastruktūrą galima pamatyti elektroniniu mikroskopu, o organizavimą ir dinamiką galima tirti naudojant fluorescencinių baltymų žymėjimą ir fluorescencinį atsigavimą po fotobalinimo (FRAP). Antikūnai prieš PAF49 baltymą taip pat gali būti naudojami kaip branduolio žymuo imunofluorescenciniuose eksperimentuose. [14]

Nors paprastai galima pamatyti tik vieną ar du branduolius, diploidinė žmogaus ląstelė turi dešimt branduolių organizatorių regionų (NOR) ir gali turėti daugiau branduolių. Dažniausiai kiekviename branduolyje dalyvauja keli NOR. [15]

Ribosomų biogenezėje reikalingos dvi iš trijų eukariotinių RNR polimerazių (pol I ir III), kurios veikia koordinuotai. Pradiniame etape rRNR genai yra perrašomi kaip vienas branduolio vienetas RNR polimeraze I. Kad ši transkripcija įvyktų, reikalingi keli su pol I susiję faktoriai ir specifiniai DNR trans-veiksniai. Mielėse svarbiausi yra: UAF (prieš srovę aktyvuojantis faktorius), TBP (TATA dėžutę surišantis baltymas) ir šerdies surišimo faktorius (CBF)), kurie suriša promotoriaus elementus ir sudaro preiniciacijos kompleksą (PIC), kuris savo ruožtu pripažįstamas pateikė RNR pol. Žmonėms panašus PIC yra surenkamas su SL1, promotoriaus selektyvumo koeficientu (sudarytas iš TBP ir su TBP susijusių veiksnių arba TAF), transkripcijos inicijavimo veiksniais ir UBF (surišimo faktorius). RNR polimerazė I perrašo daugumą 28R, 18S ir 5,8S rRNR transkriptų, tačiau 5S rRNR subvienetas (60S ribosominio subvieneto komponentas) yra transkribuojamas RNR polimerazės III. [16]

RRNR transkripcija duoda ilgą pirmtako molekulę (45S pre-rRNR), kurioje vis dar yra ITS ir ETS. Norint gauti 18S RNR, 5.8S ir 28S RNR molekules, reikalingas tolesnis apdorojimas. Eukariotuose RNR modifikuojantys fermentai patenka į atitinkamas atpažinimo vietas sąveikaujant su vadovaujančiomis RNR, kurios suriša šias specifines sekas. Šios orientacinės RNR priklauso mažų nukleolinių RNR (snoRNR) klasei, kurios yra susietos su baltymais ir egzistuoja kaip mažų nukleolinių ribonukleoproteinų (snoRNP). Apdorojus rRNR subvienetus, jie yra paruošti surinkti į didesnius ribosomų subvienetus. Tačiau taip pat būtina papildoma rRNR molekulė - 5S rRNR. Mielėse 5S rDNR seka yra lokalizuota tarpgeninėje tarpinėje ir nukleolyje yra perrašyta RNR pol.

Aukštesniuose eukariotuose ir augaluose situacija yra sudėtingesnė, nes 5S DNR seka yra už branduolio organizatoriaus srities (NOR) ir nukleoplazmoje yra perrašyta RNR pol III, po to ji patenka į branduolį, kad galėtų dalyvauti ribosomų surinkimas. Šis surinkimas apima ne tik rRNR, bet ir ribosomų baltymus. Šiuos r-baltymus koduojančius genus nukleoplazmoje perrašo pol II „įprastiniu“ baltymų sintezės keliu (transkripcija, išankstinis mRNR apdorojimas, brandžios brandžios mRNR eksportas ir vertimas citoplazminėse ribosomose). Subrendę r-baltymai importuojami į branduolį ir galiausiai į branduolį. Dėl rRNR ir r-baltymų susiejimo ir brendimo susidaro visos ribosomos 40S (maži) ir 60S (dideli) subvienetai. Jie per branduolinių porų kompleksus eksportuojami į citoplazmą, kur jie lieka laisvi arba susieti su endoplazminiu tinklu, sudarydami šiurkštų endoplazminį tinklelį (RER). [17] [18]

Žmogaus endometriumo ląstelėse kartais susidaro branduolinių kanalų tinklas. Šio tinklo kilmė ir funkcija dar nėra aiškiai nustatyta. [19]

Be vaidmens ribosomų biogenezėje, žinoma, kad branduolys užfiksuoja ir imobilizuoja baltymus - tai procesas, vadinamas branduoliniu sulaikymu. Baltymai, kurie yra sulaikyti branduolyje, negali difunduoti ir sąveikauti su savo surišimo partneriais. Šio po transliacinio reguliavimo mechanizmo tikslai, be kita ko, yra VHL, PML, MDM2, POLD1, RelA, HAND1 ir hTERT. Dabar žinoma, kad už šį reiškinį yra atsakingos ilgos nekoduojančios RNR, kilusios iš tarpgeninių branduolio regionų. [20]


Kas yra Branduolys?

Ląstelių biologijoje viena iš pagrindinių eukariotinių ląstelių struktūrų yra žinoma kaip branduolys. Šiame straipsnyje mes stengsimės suprasti, kas yra branduolys, ir taip pat žinoti jo funkciją ląstelėje.

Ląstelių biologijoje viena iš pagrindinių eukariotinių ląstelių struktūrų yra žinoma kaip branduolys. Šiame straipsnyje mes stengsimės suprasti, kas yra branduolys, ir taip pat žinoti jo funkciją ląstelėje.

Bendrojoje biologijoje yra du pagrindiniai gyvų organizmų ląstelių tipai: prokariotinės ir eukariotinės ląstelės. Dabar mes nesigilinsime į prokariotinių ir eukariotinių ląstelių skirtumus, o bandysime daugiau sužinoti apie branduolį. Norėdami pradėti nuo ląstelės pagrindų, pažvelkime į eukariotinės ląstelės branduolio centrą, čia pastebime ląstelės branduolį.

Ar norėtumėte parašyti mums? Na, mes ieškome gerų rašytojų, norinčių skleisti žinią. Susisiekite su mumis ir mes pasikalbėsime.

Branduolys yra membraninė struktūra, kuri neša paveldimą ląstelės informaciją ir reguliuoja ląstelės dauginimąsi ir augimą. Tai yra branduolys, kuriame taip pat yra branduolio struktūra, padedanti sintezuoti ribosomas ląstelėje. Branduolys taip pat vadinamas nukleolis, tai reiškia, ląstelinė struktūra, esanti eukariotinės ląstelės branduolyje.

Kas yra ląstelės branduolys

Tiek gyvūnų, tiek augalų ląstelėse yra branduolys. Kaip jau minėta, branduolys yra ląstelinė struktūra, esanti eukariotinės ląstelės branduolyje. Ląstelių biologijoje branduolys apibrėžiamas kaip ląstelės (kuri pati yra organelė) branduolio suborganelė. Tai apvalus ir paprastai mažas granuliuotos struktūros kūnas, sudarytas iš RNR ir baltymų medžiagų ląstelės branduolyje. Eukariotinėje ląstelėje branduolys yra pagrindinė ribosomų gamybos vieta, taip pat apima ribosomų RNR sintezę ląstelėje. Nukleolių buvimas yra įvairus, viename augalo ar gyvūno ląstelės branduolyje gali būti vienas ar daug branduolių.

Kadangi visi žinome, kad branduolys ląstelės gyvenime yra apibūdinamas kaip „valdymo struktūra“, jos pagrindinis uždavinys yra perduoti gyvybiškai svarbią ląstelės genetinę informaciją. Branduolys yra didelė struktūra (palyginti didelė, atsižvelgiant į ląstelės dydį), kurioje yra keletas kitų struktūrų, iš kurių viena yra branduolys. Branduolys susidaro aplink branduolio organizatoriaus sritį (NOR), kuri yra ląstelės chromosomų sritis. Visa ši chromosomų sritis yra specifinė chromosomų dalis, kuri yra sujungta su branduoliu netrukus po to, kai branduolys dalijasi ląstelėje.

Kokia yra branduolio struktūra

Branduolys yra centrinė branduolinė vieta, kurioje visos ribosomų RNR yra apdorojamos, sintezuojamos ir surenkamos naudojant ribosomų baltymus. Taigi ląstelėje branduolys yra žinomas kaip ribosomų gamybos fabrikas.

Branduolio struktūrą sudaro trys pagrindiniai komponentai: vienas: tankus fibrilinis komponentas (DFC), du: fibriliniai centrai (FC) ir trys: granuliuoti komponentai (GC). Pradžioje, kai prasidėjo šis procesas, sudėtinga branduolio organizacija buvo išvystyta, kai anamniotų fazė buvo perkelta į amnionus. Tuo tarpu šiame perėjimo etape DNR tarpgeninis regionas smarkiai išaugo, todėl pradinis fibrilinis komponentas buvo atskirtas, kuris sudarė fibrilinius centrus (FC) ir tankius fibrilinius komponentus (DFC).

Kokia yra branduolio funkcija

Pagrindinis branduolio tikslas ląstelėje yra reguliuoti baltymų transakcijas, taip pat gyvybiškai reguliuoti kiekvieną ląstelės funkciją. Tai ląstelės struktūra, nesusijusi su membrana, esanti ląstelės branduolyje ir turinti ribosomas, kuriose yra ribonukleino rūgšties (RNR).

Taigi, antroji pagrindinė branduolio funkcija yra surinkti ir gaminti ribosomų komponentus ląstelėje. Branduolys daugiausia veikia kaip suspensijos terpė ląstelės organelėms ląstelės branduolyje. Būdamas vienas iš pagrindinių chromosomų, turinčių DNR, šaltinių, branduolys yra labai turtingas RNR ir yra naudojamas palaikyti gerą branduolio formą ir struktūrą. Kitos branduolio funkcijos, tokios kaip molekulių, jonų ir gyvybiškai svarbių medžiagų transportavimas, siekiant efektyviai funkcionuoti ląstelių metabolizmui, taip pat yra įtrauktos į branduolio funkcijas.

Chromatino tinklo ir RNR centras viename ląstelės gyvenimo vienete yra branduolio ląstelinė struktūra, kurią sudaro DNR, suformuota ląstelės baltymams sintezuoti, kad susidarytų chromosomos.

Susijusios žinutės

Šiame straipsnyje pateikiama informacija apie įvairių eukariotinių ląstelių organelių struktūrą ir funkcijas.

Branduolys yra sferinės formos organelė, esanti kiekvienoje eukariotinėje ląstelėje. Tai eukariotinių ląstelių valdymo centras, atsakingas už genų koordinavimą ir genų ekspresiją. Struktūra ir sveikinimas

Ląstelių biologijoje ląstelės branduolys arba tiesiog branduolys yra ląstelės veiklos centras. Naudodamiesi šiuo straipsniu, aptarkime, kas yra & hellip


Bio pasiekimas. Tikrai rinkitės NEET pagal patikrintas strategijas

Įrodytos strategijos, kaip įveikti NEET egzaminą. Kaip mokytis NEET vadovų, geriausia strategija, padedanti jums pasiruošti NEET visiems svarbiems klausimams, NEET biologijos meistriškumo klasė, nemokamas studijų paketas NEET, kaip pasiruošti NEET 2020 m., NEET programa ir klausimas dokumentai, geriausia biologijos studijų medžiaga CBSE ir MP valdybai, Kaip mokytis biologijos internete 2020 m. Geriausios ekspertų biologijos pastabos mokytis namuose.

Branduolys

  • Gauti nuorodą
  • Facebook
  • „Twitter“
  • Pinterest
  • Paštu
  • Kitos programos

Branduolys

Branduolys yra labai specializuota organelė, kuri yra ląstelės informacijos apdorojimo ir administracinis centras. Ir ji taip pat vadinama ląstelės smegenimis. Ši organelė atlieka dvi pagrindines funkcijas: joje saugoma paveldima ląstelės medžiaga arba DNR, ji koordinuoja ląstelės veiklą, apimančią augimą, tarpinį metabolizmą, baltymų sintezę ir dauginimąsi (ląstelių dalijimąsi).

Tik pažengusių organizmų ląstelės, žinomos kaip eukariotai, turi branduolį. Paprastai vienoje ląstelėje yra tik vienas branduolys, tačiau yra išimčių, tokių kaip gleivių pelėsių ląstelės ir Siphonales dumblių grupė. Paprastesni vienaląsčiai organizmai (prokariotai), kaip ir bakterijos bei cianobakterijos, neturi branduolio. Šiuose organizmuose visa ląstelės informacija ir administracinės funkcijos (genetinė medžiaga) yra išsklaidytos visoje citoplazmoje.

Sferinis branduolys paprastai užima apie 10 procentų eukariotinės ląstelės tūrio, todėl jis yra vienas ryškiausių ląstelės bruožų. Dviejų sluoksnių membrana, branduolio apvalkalas, atskiria branduolio turinį nuo ląstelių citoplazmos. Ant voko yra skylių, vadinamų branduolinėmis poromis, kurios leidžia tam tikro tipo ir dydžio molekulėms judėti pirmyn ir atgal tarp branduolio ir citoplazmos. Jis taip pat yra prijungtas prie kanalėlių ir maišelių tinklo, vadinamo endoplazminiu tinklu, kuriame vyksta baltymų sintezė, ir paprastai yra nusagstytas ribosomomis (žr. 1 paveikslą).

Branduolio viduje esanti pusiau skysta matrica vadinama nukleoplazma. Nukleoplazmoje didžiąją branduolinės medžiagos dalį sudaro chromatinas - mažiau kondensuota ląstelės DNR forma, kuri mitozės ar ląstelių dalijimosi metu sudaro chromosomas. Branduolyje taip pat yra vienas ar daugiau branduolių, organelės, sintezuojančios baltymus gaminančias makromolekulines jungtis, vadinamas ribosomomis, ir daugybė kitų mažesnių komponentų.

Chromatinas ir chromosomos - Kiekvienos žmogaus ląstelės branduolyje yra beveik 6 pėdų DNR, suskirstyta į 46 atskiras molekules, po vieną kiekvienai chromosomai ir maždaug 1,5 colio ilgio. Visos šios medžiagos supakavimas į mikroskopinį ląstelių branduolį yra nepaprastas pakavimo žygdarbis. Kad DNR veiktų, jos negalima įkišti į branduolį kaip eilutės rutulį. Vietoj to, jis derinamas su baltymais ir yra sudarytas į tikslią, kompaktišką struktūrą, tankią į stygą panašų pluoštą, vadinamą chromatinu.

Branduolys -Branduolys yra branduolyje be membranos esanti organelė, gaminanti ribosomas, tai reiškia, kad nukleoliai yra ląstelės baltymus gaminančios struktūros. Per mikroskopą branduolys atrodo kaip didelė tamsi dėmė branduolyje. Branduolyje gali būti iki keturių branduolių, tačiau kiekvienos rūšies branduolių skaičius yra fiksuotas. Po ląstelės dalijimosi, susidarant chromosomoms į branduolinius organizacinius regionus, susidaro branduolys. Ląstelių dalijimosi metu branduolys išnyksta. Kai kurie tyrimai rodo, kad branduolys gali būti susijęs su ląstelių senėjimu ir todėl gali turėti įtakos organizmo senėjimui.

Branduolinis vokas - Branduolinis apvalkalas yra dvisluoksnė membrana, apimanti branduolio turinį didžiąją ląstelės gyvavimo ciklo dalį. Tarpas tarp sluoksnių vadinamas perinuklearine erdve ir atrodo sujungtas su grubiu endoplazminiu tinklu. Vokas yra perforuotas mažomis skylutėmis, vadinamomis branduolinėmis poromis. Šios poros reguliuoja molekulių praėjimą tarp branduolio ir citoplazmos, todėl kai kurios gali praeiti pro membraną, bet ne kitos. Vidiniame paviršiuje yra baltymų pamušalas, vadinamas branduolio sluoksniu, kuris jungiasi su chromatinu ir kitais branduoliniais komponentais. Mitozės arba ląstelių dalijimosi metu branduolio apvalkalas suyra, tačiau reformuojasi, kai abi ląstelės baigia formuotis, o chromatinas pradeda išsiskleisti ir išsisklaidyti.

Branduolinės poros - Branduolinis apvalkalas yra perforuotas skylėmis, vadinamomis branduolinėmis poromis. Šios poros reguliuoja molekulių praėjimą tarp branduolio ir citoplazmos, todėl kai kurios gali praeiti pro membraną, bet kitos - ne. Į branduolį leidžiami statybiniai blokai DNR ir RNR statybai, taip pat molekulės, kurios suteikia energijos genetinei medžiagai konstruoti.


Mes pripažįstame visą „Human Protein Atlas“ programos personalą. Taip pat dėkojame Chan-Zuckerberg Biohub ir Alleno ląstelių mokslo instituto darbuotojams už vaisingas diskusijas apie branduolį. Finansavimą E.L. skyrė Knuto ir Alice Wallenberg fondas (2016.0204) ir Švedijos tyrimų taryba (2017-05327).

EL sumanė tyrimą. EL ir LS sukūrė metodiką ir atliko duomenų tyrimą. LS atliko eksperimentinį darbą ir duomenų analizę. DM patarė ir atliko eksperimentinį mitozinio sukrėtimo protokolo ir duomenų analizės darbą. CG ir MDL sukūrė ir vaizdavo pažymėtas ląstelių linijas branduolių ratlankio tyrimui. AJC atliko masės spektrometrijos duomenų analizę, o WO atliko mašininiu mokymusi pagrįstą vaizdo analizę. SC-H sukūrė ir pateikė MKI67 KO ir WT HeLa ląstelių linijas ir patarė eksperimentiniam darbui bei duomenų analizei. LS sukūrė figūras. EL ir LS rašė rankraštį. AJC, CG, DM, MU, PJT, SC-H ir WO patikslino rankraštį. EL prižiūrėjo ir administravo projektą bei finansavimą.


Rezultatai

Koreliacija su klinikiniais parametrais

Buvo įrodyta statistiškai reikšminga koreliacija tarp didelio melanomos ląstelių procento, kai yra pastebimų ir (arba) aiškių branduolių, ir didesnio pirminio naviko (pT) progresavimo (p = 0,025). Be to, pačių branduolių dydis - makronukleolių buvimas buvo koreliuojamas su pažangesniu vėžio procesu (p = 0,022). Kitų reikšmingų koreliacijų tarp nukleolių citomorfologinių parametrų ir kitų klinikinių požymių, pvz. regioninių limfmazgių būklė arba tolimų metastazių buvimas (1 lentelė).

Koreliacija su histopatologiniais parametrais

Didesnis nukleolių paplitimas ir dydis buvo susijęs su storesniu pirminiu naviku, atsižvelgiant į Breslow ir Clark skales (atitinkamai p = 0,025 ir p = 0,022). Be to, šie citomorfologiniai branduolių parametrai buvo pastebėti pirminiame navike, turinčiame didelį mitozinį greitį (p = 0,004 ir p = 0,006). Buvo įrodyta statistiškai reikšminga koreliacija tarp didelio melanomos ląstelių skaičiaus, kai yra stebimų branduolių, ir mazginės melanomos (p = 0,012). Visos trys branduolinės savybės buvo susijusios su opos buvimu (p = 0,008, p = 0,012 ir p = 0,026, atitinkamai). Be to, mikrosatelitozė buvo stipriai koreliuojama su makronukleolių buvimu ir polinukleolizacija (dviejų ar daugiau branduolių buvimu) (p = 0,008 ir p = 0,010, atitinkamai). Įdomu tai, kad imunologinio atsako trūkumas, pasireiškiantis tuo, kad pirminio naviko metu nėra TIL, buvo susijęs su dideliu melanomos ląstelių paplitimu su skirtingais nukleoliais (p = 0,038) (2 lentelė).

Nukleolių citomorfologijos įtaka ilgalaikiam išgyvenimui-Kaplano-Meierio analizė

Atliekant Kaplano-Meierio analizę, padidėjęs paplitimas ir skaičius, bet ne branduolių dydis buvo susiję su žymiai trumpesniu be ligos ir vėžiu susijusiu bendru išgyvenimu (3 pav.).

Kaplan-Meier analizė, skirta prognozuoti nukleolių parametrų poveikį odos melanoma sergantiems pacientams. Padidėjęs paplitimas ir skaičius, bet ne branduolių dydis buvo susiję su žymiai trumpesniu bendru ligos be vėžio ir specifiniu vėžiu

Koreliacijos tarp nukleolių citomorfologijos ir pasirinktų baltymų ekspresijos parametrų

Buvo įrodyta statistiškai reikšminga koreliacija tarp makronukleolių buvimo ir padidėjusio nukleolių skaičiaus (polinukleolizacija) ir sumažėjusios GOLPH3 baltymo ekspresijos su navikais susijusiuose makrofaguose (p = 0,034 ir p = 0,042, atitinkamai). GOLPH3 imunoreaktyvumas melanomos ląstelėse neparodė statistiškai reikšmingos koreliacijos su makronukleolių buvimu ir polinukleolizacija. Nebuvo nustatyta reikšmingų koreliacijų tarp branduolių citomorfologinių parametrų ir baltymų ekspresijos, susijusių su EMT reguliavimu (SPARC, N-kadherinas), ląstelių sukibimu ir judrumu (ALCAM, ADAM-10), mitozinių dalijimosi reguliavimu (PLK1) ar ląstelėmis išgyvenamumas (FOXP1) (duomenys nerodomi).


Chromatinas ir chromosomos

Norint suprasti chromatiną, naudinga iš pradžių apsvarstyti chromosomas. Chromosomos yra branduolio struktūros, kurias sudaro paveldima medžiaga DNR. Prokariotuose DNR yra suskirstyta į vieną apskritą chromosomą. Eukariotuose chromosomos yra linijinės struktūros. Kiekviena eukariotų rūšis turi tam tikrą chromosomų skaičių savo kūno ir#8217 ląstelių branduoliuose. Pavyzdžiui, žmonėms chromosomų skaičius yra 46, o vaisių musėms - aštuoni. Chromosomos yra matomos ir atskiriamos tik tada, kai ląstelė ruošiasi dalintis. Kai ląstelė yra gyvavimo ciklo augimo ir palaikymo fazėse, baltymai yra prijungti prie chromosomų ir jie primena išvyniotą, sumaišytą siūlų krūvą. Šie išvynioti baltymų-chromosomų kompleksai vadinami chromatinas (2 paveikslas) chromatinas apibūdina medžiagą, kuri sudaro chromosomas tiek kondensuotai, tiek dekondensuotai. Vėliau daugiau dėmesio skirsime chromatinui ir chromosomoms.

2 paveikslas. A) Šiame paveikslėlyje pavaizduoti įvairūs chromatino organizavimo lygiai (DNR ir baltymai). (b) Šiame paveikslėlyje parodytos suporuotos chromosomos. (kreditas b: darbo pakeitimas pagal NIH masto juostos duomenis iš Matt Russell)


Žiūrėti video įrašą: Pagrindiniai Chemijos Dėsniai (Sausis 2022).