የኑክሌር ቀዳዳዎች፡ መግለጫ፣ መዋቅር እና ተግባራት

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

የኑክሌር ቀዳዳዎች በሞለኪውላር ማጓጓዣ ውስጥ ስለሚሳተፉ በጣም አስፈላጊ ከሆኑ የሴሉላር ክፍሎች ውስጥ አንዱ ነው። በባዮሎጂካል ምርምር ውስጥ የተደረጉ መሻሻሎች ቢኖሩም, እነዚህን መዋቅሮች በተመለከተ ሁሉም ጥያቄዎች ሙሉ በሙሉ አልተመረመሩም. አንዳንድ የሳይንስ ሊቃውንት የኒውክሌር ቀዳዳ ኮምፕሌክስ ከሴሎች ኦርጋኔሌሎች ተግባራት ጠቀሜታ እና መዋቅራዊ ውስብስብነት አንጻር ሊወሰድ እንደሚችል ያምናሉ።

ኑክሌር ሼል

የዩኩሪዮቲክ ህዋሶች መለያ ባህሪ የኒውክሊየስ መኖር ሲሆን እሱም ከሳይቶፕላዝም በሚለየው ሽፋን የተከበበ ነው። ሽፋኑ ሁለት ንብርብሮችን ያቀፈ ነው - ከውስጥ እና ከውጪ ፣ በብዙ ቀዳዳዎች የተገናኘ።

የኑክሌር ኤንቨሎፕ ጠቀሜታ በጣም ከፍተኛ ነው - የጂኖችን ተግባራዊ እንቅስቃሴ ለመቆጣጠር አስፈላጊ የሆኑትን የፕሮቲን ውህደት እና ኑክሊክ አሲዶች ሂደቶችን እንዲወስኑ ያስችልዎታል። ሽፋኑ ንጥረ ነገሮችን ወደ ውስጥ, ወደ ሳይቶፕላዝም እና በተቃራኒው የማጓጓዝ ሂደትን ይቆጣጠራል. እንዲሁም የኒውክሊየስን ቅርጽ የሚደግፈው የአጥንት መዋቅር ነው.

በውጭ እና በውስጠኛው ሽፋን መካከል ያለው የፔሪኑክሌር ክፍተት ሲሆን ስፋቱ ከ20-40 nm ነው። በውጫዊ መልኩ የኒውክሌር ፖስታው ይመስላልድርብ ንብርብር ቦርሳ. በአወቃቀሩ ውስጥ ያሉት ቀዳዳዎች መኖራቸው በዚህ መዋቅር እና በሚቶኮንድሪያ እና በፕላስቲዲዎች ውስጥ በሚገኙ ተመሳሳይ መካከል ያለው ልዩነት ከፍተኛ ነው።

የኑክሌር ቀዳዳዎች መዋቅር

ቻናሎች ዲያሜትራቸው 100 nm የሆነ ቀዳዳ ሲሆን በጠቅላላው የኒውክሌር ፖስታ ውስጥ የሚያልፉ ናቸው። በመስቀለኛ ክፍል ውስጥ, ከስምንተኛው ቅደም ተከተል ጋር በፖሊጎን ቅርጽ ተለይተው ይታወቃሉ. ንጥረ ነገር-የሚያልፍ ሰርጥ መሃል ላይ ነው. ውስብስብ በሆነ ሁኔታ በተደራጀ ግሎቡላር (በጥቅል መልክ) እና ፋይብሪላር (በተጣመመ ክር መልክ) ማዕከላዊ ጥራጥሬን በሚፈጥሩ አወቃቀሮች የተሞላ ነው - "መሰኪያ" (ወይም ማጓጓዣ). ከታች ባለው ምስል ላይ የኒውክሌር ቀዳዳ ምን እንደሆነ በግልፅ ማጥናት ትችላለህ።

እነዚህ አወቃቀሮች በአጉሊ መነጽር ሲታዩ ዓመታዊ መዋቅር እንዳላቸው ያሳያል። Fibrillar ውጣዎች ሁለቱንም ወደ ውጭ፣ ወደ ሳይቶፕላዝም እና ወደ ውስጥ፣ ወደ ኒውክሊየስ (ፋይላዎች) ይዘልቃሉ። የኋለኛው የቅርጫት ዓይነት (በውጭ ሥነ ጽሑፍ ውስጥ "ቅርጫት" ተብሎ የሚጠራው) ይመሰርታል. በግብረ-ሰዶማዊው ቀዳዳ ውስጥ የቅርጫት ቅርጫቶች ሰርጡን ይዘጋሉ, በሚሠራው ቀዳዳ ውስጥ ደግሞ በ 50 nm ዲያሜትር ውስጥ ተጨማሪ ቅርጽ ይሠራሉ. በሳይቶፕላዝም በኩል ያለው ቀለበት በሕብረቁምፊ ላይ እንደ ዶቃዎች እርስ በርስ የተያያዙ 8 ጥራጥሬዎችን ያካትታል።

በአጠቃላይ እነዚህ በኒውክሊየስ ዛጎል ውስጥ ያሉት ቀዳዳዎች ውስብስብ የኑክሌር ቀዳዳዎች ይባላሉ። ስለዚህም ባዮሎጂስቶች እንደ ነጠላ በሚገባ የተቀናጀ ዘዴ በመስራት በተናጥል ቀዳዳዎች መካከል ያለውን ግንኙነት አጽንኦት ይሰጣሉ።

የውጭ ቀለበት ከማዕከላዊ ማጓጓዣ ጋር የተገናኘ ነው። የታችኛው eukaryotes (lichens እና ሌሎች) ሳይቶፕላዝም የላቸውምእና ኑክሊዮፕላስሚክ ቀለበቶች።

የመዋቅር ባህሪያት

የኑክሌር ቀዳዳዎች አወቃቀሩ እና ተግባራት የሚከተሉት ባህሪያት አሏቸው፡

ቻናሎች ከ30-50 ኑክሊዮፖሪኖች (በአጠቃላይ ወደ 1000 ፕሮቲኖች) ብዙ ቅጂዎች ናቸው።
የስብስብ ብዛት ከ44 ኤምዳ በታችኛው eukaryotes እስከ 125 ኤምዳ በአከርካሪ አጥንቶች ላይ ይደርሳል።
በሁሉም ፍጥረታት (ሰዎች፣ አእዋፍ፣ ተሳቢ እንስሳት እና ሌሎች እንስሳት) በሁሉም ሴሎች ውስጥ እነዚህ አወቃቀሮች በተመሳሳይ መልኩ የተደረደሩ ናቸው፣ ማለትም የፔሮ ውስብስቦች ጥብቅ ወግ አጥባቂ ስርዓት ናቸው።
የኑክሌር ኮምፕሌክስ ክፍሎች ንዑስ መዋቅር አላቸው፣በዚህም ምክንያት ከፍተኛ የፕላስቲክ ይዘት አላቸው።
የማዕከላዊው ቻናል ዲያሜትር ከ10-26 nm ይለያያል፣ እና የፔሩ ኮምፕሌክስ ቁመት 75 nm ነው።

ከማዕከሉ ርቀው የሚገኙት የኒውክሌር ቀዳዳዎች ክፍሎች ተመጣጣኝ አይደሉም። የሳይንስ ሊቃውንት ይህንን በሴል እድገታቸው የመጀመሪያ ደረጃዎች ላይ የትራንስፖርት ተግባርን ለመቆጣጠር የተለያዩ ዘዴዎችን ይጠቅሳሉ. በተጨማሪም ሁሉም ቀዳዳዎች ሁለንተናዊ አወቃቀሮች እንደሆኑ እና የሞለኪውሎችን እንቅስቃሴ ወደ ሳይቶፕላዝም እና ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ እንደሚያረጋግጡ ይገመታል. የኑክሌር ቀዳዳዎች ውስብስቦች በሌሎች ሽፋን በሚሸከሙ የሕዋስ ክፍሎች ውስጥም ይገኛሉ ነገርግን አልፎ አልፎ (reticulum፣ fenestrated cytoplasmic membranes)።

የቀዳዳዎች ብዛት

የኑክሌር ቀዳዳዎችን ብዛት የሚወስነው ዋናው ነገር በሴል ውስጥ ያለው የሜታቦሊዝም እንቅስቃሴ ነው (ከፍ ባለ መጠን፣ የበለጠ እየጨመረ ይሄዳል)የቧንቧዎች ብዛት). በሽፋኑ ውፍረት ውስጥ ያለው ትኩረታቸው በተለያዩ የሴሎች አሠራር ሁኔታ ውስጥ ብዙ ጊዜ ሊለወጥ ይችላል. የቀዳዳዎች ቁጥር የመጀመሪያው መጨመር ከተከፋፈለ በኋላ - mitosis (ኒውክሊየስ እንደገና በሚገነባበት ጊዜ) እና ከዚያም በዲ ኤን ኤ እድገት ጊዜ ውስጥ ይከሰታል.

የተለያዩ የእንስሳት ዝርያዎች የተለያዩ ቁጥሮች አሏቸው። እንዲሁም ናሙናው በተወሰደበት ቦታ ላይ ይወሰናል. ስለዚህ፣ በሰው ልጅ ቲሹ ባህል ውስጥ፣ ወደ 11 pcs/µm²፣ እና ያልበሰለ xenopus እንቁራሪት እንቁላል ሴል - 51 pcs/µm². በአማካይ፣ መጠናቸው ከ13-30 ቁርጥራጮች/µm^{2። ይለያያል።}

የኑክሌር ቀዳዳዎች በቅርፊቱ ወለል ላይ መሰራጨታቸው አንድ ዓይነት ነው ማለት ይቻላል፣ነገር ግን የክሮሞሶም ንጥረ ነገር ወደ ሽፋን በሚጠጋባቸው ቦታዎች ትኩረታቸው በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል። የታችኛው eukaryotes በኒውክሌር ሽፋን ስር ጥብቅ የሆነ ፋይብሪላር ኔትወርክ ስለሌለው ቀዳዳዎቹ ከኒውክሌር ሽፋን ጋር ሊራመዱ ይችላሉ፣ እና በተለያዩ አካባቢዎች ያለው መጠናቸው በእጅጉ ይለያያል።

ተግባራት

የኑክሌር ቀዳዳ ኮምፕሌክስ ዋና ተግባር ፓሲቭ (ስርጭት) እና ንቁ (የኃይል ወጪዎችን የሚጠይቁ) ሞለኪውሎችን በገለባ በኩል ማስተላለፍ ማለትም በሴል ኒውክሊየስ እና በሳይቶፕላዝም መካከል ያሉ ንጥረ ነገሮችን መለዋወጥ ነው። ይህ ሂደት ወሳኝ ነው እና እርስ በርስ የማያቋርጥ መስተጋብር ባላቸው ሶስት ስርዓቶች የሚመራ ነው፡

ውስብስብ ባዮሎጂያዊ ንቁ ንጥረ ነገሮች - በኒውክሊየስ እና በሳይቶፕላዝም ውስጥ ያሉ ተቆጣጣሪዎች - α እና β ፣ ራን-ፕሮቲን ፣ ጓኖሲን ትሪፎስፌት (ፑሪን ኑክሊዮታይድ) እና ሌሎች አጋቾች እና አነቃቂዎች ከውጭ አስመጪ፤
Nucleoporins፤
የተቦረቦረ የኒውክሌር ኮምፕሌክስ መዋቅራዊ አካላት፣ ቅርጻቸውን መቀየር የሚችሉ እና የቁስ አካላትን በትክክለኛው አቅጣጫ መተላለፉን የሚያረጋግጡ።

ለኒውክሊየስ ሥራ አስፈላጊ የሆኑት ፕሮቲኖች ከሳይቶፕላዝም የሚመጡት በኒውክሌር ቀዳዳዎች በኩል ሲሆን የተለያዩ የአር ኤን ኤ ዓይነቶች ደግሞ በተቃራኒው አቅጣጫ ይወጣሉ። የፔሬድ ኮምፕሌክስ ሜካኒካል ማጓጓዣን ብቻ ሳይሆን የተወሰኑ ሞለኪውሎችን "የሚያውቅ" እንደ ዳይሬተር ሆኖ ያገለግላል።

የሞለኪውላዊ ክብደታቸው ዝቅተኛ ለሆኑ ንጥረ ነገሮች (ከ5∙103አዎ) ለሆኑ ንጥረ ነገሮች የመተላለፊያ መንገድ ይከሰታል። በሃይል ልውውጥ ውስጥ የሚሳተፉ እንደ ion, ስኳር, ሆርሞኖች, ኑክሊዮታይድ, አዴኖሲን ትሪፎስፎሪክ አሲድ ያሉ ንጥረ ነገሮች በነፃነት ወደ ኒውክሊየስ ውስጥ ይገባሉ. በቀዳዳዎቹ በኩል ወደ ኒውክሊየስ ውስጥ ዘልቀው የሚገቡት ከፍተኛው የፕሮቲን መጠን 3.5 nm ነው።

የሴት ልጅ የዲ ኤን ኤ ሞለኪውል በሚዋሃድበት ጊዜ የንጥረ ነገሮች መጓጓዣ ከፍተኛ የእንቅስቃሴ ደረጃ ላይ ይደርሳል - 100-500 ሞለኪውሎች በ1 ኑክሌር ቀዳዳ በ1 ደቂቃ።

Pore ፕሮቲኖች

የሰርጥ ንጥረ ነገሮች የፕሮቲን ተፈጥሮ ናቸው። የዚህ ውስብስብ ፕሮቲኖች ኑክሊዮፖሪኖች ይባላሉ. በግምት በ 12 ንዑስ ውስብስብ ክፍሎች ውስጥ ይሰበሰባሉ. በተለምዶ፣ በሦስት ቡድን ይከፈላሉ፡

ውህዶች በባዮኬሚካላዊ ምክንያቶች የሚታወቁ የተወሰኑ የድግግሞሽ ቅደም ተከተሎች ያላቸው፤
ቅደም ተከተሎች የሉትም፤
የጉድጓዱን በሚፈጥረው ገለፈት አካባቢ ወይም በራሱ ቀዳዳ ውስጥ በኒውክሌር ኤንቨሎፕ መካከል ባለው ክፍተት ውስጥ የሚገኙ።

ጥናቶች እንደሚያሳዩት ኑክሊዮፖሪኖች መፈጠር ችለዋል።ይልቁንም እስከ 7 ፕሮቲኖችን ጨምሮ ውስብስብ ውስብስቦች እና እንዲሁም ንጥረ ነገሮችን በማጓጓዝ ውስጥ በቀጥታ ይሳተፋሉ። አንዳንዶቹ በኑክሌር ቀዳዳ በኩል ከሚንቀሳቀሱ ሞለኪውሎች ጋር በቀጥታ ሊተሳሰሩ ይችላሉ።

ንጥረቶችን ወደ ሳይቶፕላዝም

ተመሳሳይ ቀዳዳ ንጥረ ነገሮችን በማውጣት እና በማስመጣት ላይ መሳተፍ ይችላል። አር ኤን ኤ ከሳይቶፕላዝም ወደ ኒውክሊየስ የተገላቢጦሽ መተርጎም አይከሰትም. የኑክሌር ውስብስቦች በሬቦኑክሊዮፕሮቲኖች የተሸከሙ የኤክስፖርት ምልክቶችን (NES)ን ይገነዘባሉ።

NES - የምልክት ሰጪ ንጥረ ነገሮች ተከታታይ የአሚኖ አሲዶች እና ፕሮቲኖች ውስብስብ ነው፣ እነሱም ከኒውክሊየስ ወደ ሳይቶፕላዝም ከወጡ በኋላ ይለያዩታል (በተለያዩ ክፍሎች ይከፋፈላሉ)። ስለዚህ፣ በሰው ሰራሽ ወደ ሳይቶፕላዝም የሚገቡ ተመሳሳይ ቅንጣቶች ወደ ኒውክሊየስ ተመልሰው አይገቡም።

የማይታሲስ ሂደት

በሴል ክፍፍል (ሚቶሲስ) ወቅት፣ የኑክሌር ምሰሶው ውስብስብ "ተፈርሷል"። ስለዚህ, 120 mDa ሞለኪውላዊ ክብደት ያላቸው ውህዶች እያንዳንዳቸው 1 mDa ወደ ንዑስ ውህዶች ይከፋፈላሉ. ከክፍሉ መጨረሻ በኋላ እንደገና ይሰበሰባሉ. በዚህ ሁኔታ, የኑክሌር ቀዳዳዎች በተናጥል አይንቀሳቀሱም, ነገር ግን በድርድር ውስጥ. ይህ የኒውክሌር ቀዳዳ ኮምፕሌክስ በሚገባ የተቀናጀ አሰራር ለመሆኑ አንዱ ማረጋገጫ ነው።

የተቀዳደደው ሽፋን በ interphase ክፍለ ጊዜ ውስጥ ዋናውን ቦታ ወደሚገኝ የአረፋ ክላስተር ይቀየራል። በሜታፋዝ ውስጥ, ክሮሞሶምች በኤኳቶሪያል አውሮፕላን ውስጥ ሲቆዩ, እነዚህ ንጥረ ነገሮች ወደ ሴል አከባቢ ዞኖች ይገፋሉ. በአናፋስ መጨረሻ ላይ ይህ ክላስተር ክሮሞሶምሎችን ማግኘት ይጀምራል እና እድገት ይጀምራል.የኑክሌር ሽፋን መሰረታዊ ነገሮች።

አረፋዎች ወደ ቫኩዩል ይለወጣሉ፣ ይህም ቀስ በቀስ ክሮሞሶምቹን ይሸፍናል። ከዚያም አዲሱን የኢንተርፌስ ኒውክሊየስን ከሳይቶፕላዝም አጥርተው አጥርተውታል። የዛጎሎቹ መዘጋት ገና ባልተከሰተበት ጊዜ ቀዳዳዎቹ ገና በመጀመርያ ደረጃ ላይ ይታያሉ።