Kjernefysisk konvolutt

Atominnpakningen eller membranen er en membran som avgrenser kjernen til eukaryote celler

Hva er kjernefysisk innpakning?

De Kjernefysisk konvolutt, Kjerne- eller Carioteca -membran, det er en biologisk membran dannet av et dobbeltlag av en lipidkarakter som omgir det genetiske materialet og kjernen til eukaryote celler.

Det er en ganske sammensatt struktur og utstyrt med et presist reguleringssystem, dannet av to dobbeltlag: en intern og en ekstern membran. Plassen mellom de to membranene kalles perinukleære rom, og har en omtrentlig bredde på 20 til 40 nanometer.

Den ytre membranen danner et kontinuum med endoplasmatisk retikulum. Av denne grunn har den ribosomer forankret i sin struktur.

Membranen er preget av tilstedeværelsen av kjernefysiske porer som formidler stofftrafikk fra innsiden av kjernen til cellens cytoplasma, og omvendt.

Passering av molekyler mellom disse to rommene er ganske opptatt. RNA og ribosomale underenheter må kontinuerlig overføres fra kjernen til cytoplasma, mens histoner, DNA, RNA -polymerase og andre stoffer som er nødvendige for aktiviteten til kjernen, må importeres fra cytoplasma til kjernen.

Atomkonvolutten inneholder et betydelig antall proteiner som er involvert i organiseringen av kromatin og også i regulering av gener.

Kjernepakningskarakteristikker

Nukleær innpakningsordning. Kilde: Wikimedia Commons

- Atomkonvolutten er en av de mest fremtredende særegne egenskapene til eukaryote celler. Det er en meget organisert dobbel biologisk membran, som omslutter det nukleære genetiske materialet i cellen -nukleoplasma-.

- Inni finner vi kromatin, et stoff dannet av DNA festet til forskjellige proteiner, hovedsakelig til histoner, som tillater deres effektive emballasje. Det er delt inn i eukromatin og heterokromatin.

- Bilder oppnådd ved elektronisk mikroskopi avslører at den ytre membranen danner et kontinuum med endoplasmatisk retikulum, så den har også ribosomer forankret til membranen. På samme måte danner det perinukleære rommet et kontinuum med lumen i endoplasmatisk retikulum.

- Forankret på siden av nukleoplasmaet i den indre membranen, finner vi en lamina -formet struktur dannet av proteinfilamenter, kalt "atomark".

- Nucleus -membranen er perforert av en serie porer som tillater regulert stofftrafikk mellom kjernefysisk og cytoplasmatisk atferd. Hos pattedyr, for eksempel, anslås det at det er omtrent 3.000 eller 4.000 porer.

Kan tjene deg: epitelceller plateepitel

- Det er veldig kompakte kromatinmasser som er festet til den indre membranen i innpakningen, med unntak av områdene der porene eksisterer.

Nukleær innpakningsfunksjon

- Hovedfunksjonen til kjernefysisk innpakning er å opprettholde en Separasjon mellom nukleoplasma - innholdet i kjernen - og cytoplasma av cellen.

- DNA forblir trygt og isolert fra de kjemiske reaksjonene som foregår i cytoplasma og kan påvirke genetisk materiale negativt. Denne barrieren gir fysisk separasjon til kjernefysiske prosesser, for eksempel transkripsjon, og cytoplasmatiske prosesser, for eksempel oversettelse.

- Den selektive transporten av makromolekylene mellom kjernenes indre og cytoplasma oppstår takket være tilstedeværelsen av kjernefysiske porer, og tillater regulering av genuttrykk. For eksempel når det.

- Et av nøkkelelementene er atomarket. Dette hjelper til med å støtte kjernen, i tillegg til å gi et forankringssted for kromatinfibre.

- Kjernemembranen er ikke en passiv eller statisk barriere. Det bidrar til organisering av kromatin, til uttrykk for genene, til ankeret til kjernen til cytoskjelettet, til prosessene i celledelingen, og muligens har andre funksjoner.

Nukleær innpakningsdannelse

Under kjernedelingsprosessene er dannelsen av en ny atomkonvolutt nødvendig, siden membranen til slutt forsvinner.

Dette er dannet av vesikulære komponenter fra grov endoplasmatisk retikulum. I denne prosessen deltar mikrotubuli og cellemotorer til cytoskjelettet aktivt.

Sammensetning av atomkonvolutten

Atomkonvolutten dannes av to lipid -dobbeltlag dannet av typiske fosfolipider, med flere integrerte proteiner. Plassen mellom de to membranene kalles intramembranøst eller perinukleært rom, som fortsetter med lyset fra endoplasmatisk retikulum.

I den indre ansiktet av den indre kjernefysiske konvolutten er det et særegent lag dannet av mellomliggende filamenter, kalt kjerneark, forent til proteinene til den indre membranen ved hjelp av heterokromarin H.

Atomkonvolutten har mange kjernefysiske porer, som inneholder kjernefysiske porekomplekser. Dette er sylinder -formede strukturer sammensatt av 30 nukleoporiner, med en sentral diameter på omtrent 125 nanometer.

Kan tjene deg: Anafase

Nukleære innpakningsproteiner

Til tross for kontinuiteten med retikulum, både den ytre membranen, som den indre presenterer en gruppe spesifikke proteiner som ikke finnes i endoplasmatisk retikulum. De mest fremtredende er følgende:

Nukleoporiner

Nukleoporiner, også kjent i litteratur som NUP -.

Med andre ord, nukleoporiner fungerer som en slags molekylære "dører" som veldig selektivt formidler passasjen til forskjellige molekyler.

Det hydrofobe interiøret i kanalen ekskluderer visse makromolekyler, avhengig av størrelsen på samme og dens polaritetsnivå. Små molekyler, omtrent mindre enn 40 kDa, eller hydrofob, kan passere passivt gjennom porekomplekset.

I kontrast trenger polare naturmolekyler, som er større, en kjernefysisk transportør for å komme inn i kjernen.

Transport av kjernefysisk porekompleks

Transport gjennom disse kompleksene er ganske effektiv. Med en enkelt pore kan passere rundt 100 histonmolekyler per minutt.

Proteinet som må tas til kjernen, må bli med i alfa importin. Beta importin dette komplekset til en ekstern ring. Dermed klarer ALFA -importen tilknyttet proteinet å krysse porekomplekset.

Til slutt dissosierer beta -importen systemet i cytoplasma, og alfaimporten er allerede dissocia inne i kjernen.

Indre membranproteiner

En annen serie proteiner er spesifikke for den indre membranen. Imidlertid har majoriteten av denne gruppen på nesten 60 membran omfattende proteiner ikke blitt karakterisert, selv om det er blitt slått fast at de samhandler med arket og kromatinet.

Det er flere og flere bevis som støtter forskjellige og essensielle funksjoner for intern kjernefysisk konvolutt. Det ser ut til at det spiller en rolle i organiseringen av kromatin, i uttrykk for gener og i metabolismen av genetisk materiale.

Faktisk har det blitt oppdaget at plasseringen og feil funksjon av proteiner som utgjør den indre membranen er knyttet til et stort antall sykdommer hos mennesker.

Kan tjene deg: cytoplasma: funksjoner, deler og egenskaper

Eksterne membranproteiner

Den tredje klassen av spesifikke proteiner av kjernefysisk innpakning, ligger i den ytre delen av nevnte struktur. Det er en veldig heterogen gruppe av omfattende membranproteiner som deler et felles domene, kalt Kash.

Proteiner funnet i det ytre området danner en slags "bro" med indre kjernefysiske konvoluttproteiner.

Disse fysiske forbindelsene mellom cytoskjelett og kromatin ser ut til å være relevante for transkripsjon, replikasjon og DNA -replikasjonshendelser.

Laminaproteiner

Den endelige proteingruppen av kjernefysisk innpakning dannes av proteinene på arket, et nettverk dannet av mellomliggende filamenter sammensatt av type A og B -ark. Arket har en tykkelse på 30 til 100 nanometer.

Arket er en avgjørende struktur som gir stabiliteten til kjernen, spesielt i vev som er i konstant eksponering for mekaniske krefter, for eksempel muskelvev.

I likhet med interne proteiner av kjernefysiske innpakning, er lamina -mutasjoner intimt relatert til et høyt antall veldig forskjellige menneskelige sykdommer.

I tillegg er det funnet flere og flere bevis som relaterer kjernelaminaen til aldring. Alt dette fremhever viktigheten av kjernefysiske innpakningsproteiner i den generelle funksjonen til cellen.

Atomkonvolutt i planter

I plantekanget er kjernefysisk konvolutt et veldig viktig membransystem, selv om det er veldig lite studert.

Selv om det ikke er noen eksakt kunnskap om proteinene som integrerer kjernefysisk innpakning i de øvre plantene, er visse forskjeller med resten av kongedømmene blitt påpekt.

Plantene har ikke homologe sekvenser som arkene, og i stedet for sentrene er det atominnpakningen som fungerer som det organiserende Microtubules Center.

Av denne grunn er studiet av interaksjoner mellom kjernefysiske konvolutt i planter med elementene i cytoskjelettet et relevant studieemne.

Referanser

1. Eynard, a. R., Valentich, m. TIL., & Rovasio, r. TIL. (2008). Historus og embryologi av mennesket: cellulære og molekylære baser. Ed. Pan -American Medical.
2. Meier, i. (2008). Funksjonell organisering av plantekjernen. Springer.
3. Ross, m. H., & Pawlina, w. (2006). Histologi. Lippinott Williams & Wilkins.