Ang cell ay ang elementarya na yunit ng mga buhay na organismo sa Earth at may kumplikadong kemikal na organisasyon ng mga istruktura na tinatawag na organelles. Kabilang dito ang nucleolus, ang istraktura at mga function na pag-aaralan natin sa artikulong ito.
Mga tampok ng eukaryotic nuclei
Nuclear cells ay naglalaman ng non-membrane rounded organelles, mas siksik kaysa sa karyoplasm, at tinatawag na nucleoli o nucleoli. Natuklasan ang mga ito noong ika-19 na siglo. Ngayon ang nucleoli ay lubos na pinag-aralan salamat sa electron microscopy. Halos hanggang sa 50s ng ika-20 siglo, ang mga function ng nucleoli ay hindi natukoy, at itinuturing ng mga siyentipiko ang organelle na ito, sa halip, bilang isang reservoir ng mga reserbang sangkap na ginagamit sa panahon ng mitosis.
Natukoy ng modernong pananaliksik na ang organoid ay kinabibilangan ng mga butil na may likas na nucleoprotein. Bukod dito, kinumpirma ng mga biochemical na eksperimento na ang organelle ay naglalaman ng malaking halaga ng mga protina. Sila ang tumutukoy sa mataas na density nito. Bilang karagdagan sa mga protina, ang nucleolus ay naglalaman ng RNA at kaunting DNA.
Cell cycle
Nakakatuwa na sa buhay ng isang cell, na binubuo ngpanahon ng pahinga (interphase) at dibisyon (meiosis - sa sex, mitosis - sa somatic cells), ang nucleoli ay hindi permanenteng napanatili. Kaya, sa interphase, ang nucleus na may nucleolus, na ang mga pag-andar ay ang pag-iingat ng genome at ang pagbuo ng mga organelle na nag-synthesize ng protina, ay kinakailangang naroroon. Sa simula ng cell division, lalo na sa prophase, nawawala ang mga ito at nabubuo lamang sa dulo ng telophase, na nananatili sa cell hanggang sa susunod na dibisyon o hanggang sa apoptosis - ang pagkamatay nito.
Nuclear organizer
Noong 30s ng huling siglo, natuklasan ng mga siyentipiko na ang pagbuo ng nucleoli ay kinokontrol ng ilang partikular na seksyon ng ilang chromosome. Naglalaman ang mga ito ng mga gene na nag-iimbak ng impormasyon tungkol sa istruktura at mga function ng nucleolus sa cell. Mayroong ugnayan sa pagitan ng bilang ng mga nucleolar organizer at ng mga organel mismo. Halimbawa, ang clawed frog ay naglalaman sa kanyang karyotype ng dalawang nucleolar-forming chromosome at, nang naaayon, mayroong dalawang nucleoli sa nuclei ng mga somatic cells nito.
Dahil ang mga pag-andar ng nucleolus, pati na rin ang presensya nito, ay malapit na nauugnay sa paghahati ng cell at pagbuo ng mga ribosome, ang mga organelles mismo ay wala sa napaka-espesyal na mga tisyu ng utak, dugo, at gayundin sa mga blastomeres ng isang pagdurog ng zygote.
Nucleol Amplification
Sa sintetikong yugto ng interphase, kasama ng DNA self-duplication, mayroong labis na pagtitiklop ng bilang ng rRNA genes. Dahil ang mga pangunahing pag-andar ng nucleolus ay ang paggawa ng mga ribosom, ang bilang ng mga organel na ito ay tumataas nang husto dahil sa sobrang synthesis ng DNA loci na nagdadala ng impormasyon tungkol sa RNA. Mga nucleoprotein na hindi nauugnay saang mga chromosome ay nagsisimulang gumana nang awtonomiya. Bilang resulta, maraming nucleoli ang nabuo sa nucleus, na naglalayo sa kanilang mga sarili mula sa nucleolus-forming chromosome. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na rRNA gene amplification. Sa patuloy na pag-aaral ng mga function ng nucleolus sa cell, napapansin namin na ang kanilang pinaka-aktibong synthesis ay nangyayari sa prophase ng reduction division ng meiosis, bilang isang resulta kung saan ang mga first-order oocytes ay maaaring maglaman ng ilang daang nucleoli.
Ang biological na kahalagahan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nagiging malinaw, dahil sa mga unang yugto ng embryogenesis: pagdurog at pagsabog, isang malaking bilang ng mga ribosome ang kailangan upang ma-synthesize ang pangunahing materyal na gusali - protina. Ang amplification ay isang medyo pangkaraniwang proseso; nangyayari ito sa oogenesis ng mga halaman, insekto, amphibian, yeast, at gayundin sa ilang protista.
Histochemical composition ng organelle
Ipagpatuloy natin ang pag-aaral ng mga eukaryotic cell at ang mga istruktura nito, at isaalang-alang ang nucleolus, ang istraktura at mga function nito ay magkakaugnay. Napagtibay na naglalaman ito ng tatlong uri ng mga elemento:
- Nucleonema (filamentous formations). Ang mga ito ay magkakaiba at naglalaman ng mga fibril at bukol. Bilang bahagi ng parehong mga selula ng halaman at hayop, ang mga nucleoneme ay bumubuo ng mga sentro ng fibrillar. Ang cytochemical na istraktura at mga pag-andar ng nucleolus ay nakasalalay din sa pagkakaroon ng isang matrix sa loob nito - isang network ng mga sumusuporta sa mga molekula ng protina ng tertiary na istraktura.
- Vacuoles (maliwanag na lugar).
- Mga butil na butil (nucleolins).
Mula sa pananaw ng pagsusuri ng kemikal, ang organelle na ito ay halos ganap na binubuo ng RNA at protina, atAng DNA ay matatagpuan lamang sa periphery nito, na bumubuo ng hugis singsing na istraktura - perinucleolar chromatin.
Kaya, itinatag namin na ang nucleolus ay binubuo ng limang pormasyon: fibrillar at granular centers, chromatin, protein reticulum at isang siksik na bahagi ng fibrillar.
Mga uri ng nucleoli
Ang biochemical na istraktura ng mga organel na ito ay nakasalalay sa uri ng mga selula kung saan sila naroroon, gayundin sa mga katangian ng kanilang metabolismo. Mayroong 5 pangunahing uri ng istruktura ng nucleolus. Ang una - reticular, ay ang pinaka-karaniwan at nailalarawan sa pamamagitan ng isang kasaganaan ng siksik na materyal na fibrillar, mga bugal ng nucleoproteins at nucleone. Ang proseso ng muling pagsulat ng impormasyon mula sa mga nucleolar organizer ay napakaaktibo, kaya ang mga sentro ng fibrillar ay hindi gaanong nakikita sa larangan ng view ng mikroskopyo.
Dahil ang mga pangunahing pag-andar ng nucleolus sa cell ay ang synthesis ng ribosomal subunits, kung saan nabuo ang mga organelle na nagsa-synthesize ng protina, ang reticular na uri ng organisasyon ay likas sa mga cell ng halaman at hayop. Ang hugis-singsing na uri ng nucleoli ay matatagpuan sa connective tissue cells: lymphocytes at endotheliocytes, kung saan ang rRNA genes ay halos hindi na-transcribe. Ang natitirang nucleoli ay nangyayari sa mga cell na ganap na nawalan ng kakayahang mag-transcribe, gaya ng mga normoblast at enterocytes.
Ang mga segregated species ay likas sa mga cell na nakaranas ng pagkalasing sa mga carcinogens, antibiotics. At, sa wakas, ang compact na uri ng nucleolus ay nailalarawan sa pamamagitan ng maraming mga fibrillar center at isang maliit na halaga ngnucleonem.
Protein nucleolar matrix
Ipagpatuloy natin ang pag-aaral ng panloob na istruktura ng mga istruktura ng nucleus at alamin kung ano ang mga tungkulin ng nucleolus sa metabolismo ng cell. Ito ay kilala na ang tungkol sa 60% ng tuyong masa ng organelle na ito ay isinasaalang-alang ng mga protina na bumubuo sa chromatin, ribosomal particle, at gayundin ng mga nucleolar protein mismo. Pag-usapan natin ang mga ito nang mas detalyado. Ang ilan sa mga protina ay kasangkot sa pagproseso - ang pagbuo ng mature ribosomal RNA. Kabilang dito ang RNA polymerase 1 at nuclease, na nag-aalis ng mga dagdag na triplets mula sa mga dulo ng molekula ng rRNA. Ang fibrillarin protein ay matatagpuan sa siksik na bahagi ng fibrillar at, tulad ng nuclease, ay nagsasagawa ng pagproseso. Ang isa pang protina ay nucleolin. Kasama ng fibrillarin, ito ay matatagpuan sa PFC at FC ng nucleoli at sa mga nucleolar organizer ng mga chromosome ng prophase ng mitosis.
Ang isang polypeptide tulad ng nucleophosin ay matatagpuan sa granular zone at ang siksik na bahagi ng fibrillar, ito ay kasangkot sa pagbuo ng mga ribosome mula sa 40 S at 60 S subunits.
Ano ang function ng nucleolus
Ang synthesis ng ribosomal RNA ang pangunahing gawain na dapat gawin ng nucleolus. Sa oras na ito, ang transkripsyon ay nangyayari sa ibabaw nito (ibig sabihin, sa mga sentro ng fibrillar) na may pakikilahok ng RNA polymerase enzyme. Sa nucleolar organizer na ito, daan-daang pre-ribosome, na tinatawag na ribonucleoprotein globules, ang na-synthesize. Bumubuo sila ng ribosomal subunits, na umalis sa karyoplasm sa pamamagitan ng mga nuclear pores at napupunta sa cytoplasm ng cell. Ang maliit na subunit ng 40S ay nagbubuklod sa messenger RNA at pagkatapos lamang sa kanilaang 40S malaking subunit ay nakalakip. Ang isang mature na ribosome ay nabuo, na may kakayahang magsagawa ng pagsasalin - ang synthesis ng mga cellular protein.
Sa artikulong ito, pinag-aralan namin ang istruktura at mga tungkulin ng nucleolus sa mga selula ng halaman at hayop.
