Bunkové jadro alebo jadro sa nachádza v každej bunke takzvaných eukaryotov (živé organizmy s jadrom). Oddeľuje sa od cytoplazmy, tekutej látky v bunke, membránou, je však selektívny hmota prenos s cytoplazmou cez jadrové póry v jadrovej membráne. Jadro, s jeho obsahom chromatín (DNA a ďalšie proteíny), funguje ako riadiace centrum bunky.
Čo je to jadro?
Jadro je organela prítomná v (takmer) všetkých bunkách vyšších organizmov. Živé veci s jadrom sa nazývajú eukaryoty. Jadrá slúžia ako riadiace alebo veliace stredisko bunky a obsahujú všetky dedičné informácie okrem dedičných informácií pre bunku. mitochondrie, ktoré majú svoju vlastnú DNA. Genetická informácia je prítomná ako tzv chromatín, ktorý sa skladá z vlákien s dvojitou špirálou a určitých proteíny. Počas fázy delenia jadra a bunky sa vlákna usporiadajú do chromozómy. V porovnaní s cytoplazmou je vnútro bunky obvykle sférické jadro oddelené dvojvrstvovou membránou lipidy. Pretože jadro musí byť schopné selektívneho výberu hmota prenos s cytoplazmou, je jadrová membrána rozptýlená takzvanými jadrovými pórmi, cez ktoré prebieha selektívny prenos hmoty. Približne v strede jadra je jadrový teliesko (jadierko), ktoré kopíruje pokyny na zostavenie proteínu z génov ako takzvaná mRNA a tRNA. MRNA a tRNA prakticky prechádzajú cez jadrové póry do ribozómy v cytoplazme ako návod na stavbu proteíny.
Anatómia a štruktúra
Jadrá, ktoré majú zvyčajne guľovitý tvar, sú od cytoplazmy bunky oddelené jadrovou membránou. U cicavcov dosahuje jadro priemer 5 až 16 um. Jadrová membrána s hrúbkou približne 35 nm pozostáva z dvojvrstvy lipidy a je takmer nepriepustný pre vodné prostredie riešenie kvôli svojim hydrofóbnym vlastnostiam. The bunková membrána obsahuje asi 2,000 XNUMX jadrových pórov, cez ktoré prebieha selektívna, bilaterálna výmena látok. Vonkajšia strana membrány splýva do drsného endoplazmatického retikula, zatiaľ čo vnútorná strana membrány je lemovaná vrstvou mikrofilamentov, ktoré zaisťujú stabilitu membrány a tvoria s ňou jasnú hranicu. chromatín. Chromatín je hlavnou zložkou nukleárneho vnútra a pozostáva z neusporiadaných chromatínových vlákien, ktoré obsahujú DNA a ďalšie proteíny a usporadúvajú sa do druhovo špecifických chromozómy pred jadrovým a bunkovým delením. Asi v strede jadra je jadrový teliesko (jadierko), ktoré je zložené z konglomerátu ribozomálnej RNA.
Funkcia a úlohy
Hlavnými funkciami jadra je ukladanie genetických informácií o celom organizme a kontrola metabolických procesov bunky vrátane jadrového a bunkového delenia počas rastových procesov. Kontrola metabolických procesov sa uskutočňuje v súlade s genetickými pokynmi, ktoré má jadro na tento účel k dispozícii. Genetická informácia pre celý organizmus sa nachádza v bunkovom jadre vo forme chromatínových vlákien. Bunkové jadrá všetkých typov tkanív, ktoré sa vyskytujú, vždy obsahujú celý plán organizmu, s výnimkou plánu mitochondrie, elektrárne bunky. The mitochondrie obsahujú svoju vlastnú DNA a sú nezávislé od riadiaceho centra jadra. Jadro môže selektívne replikovať alebo prepisovať sekvencie DNA pomocou svojho jadrového telieska a transportovať ich cez jadrové póry do cytoplazmy, kde vo vnútri ribozómy sekvencie RNA sa konvertujú na „skutočné“ aminokyselinové sekvencie pre tvorbu proteínov. Na kontrolu úlohy bunkového delenia jadro spôsobuje, že sa chromatínové vlákna zhromažďujú do druhovo špecifických chromozómy pred rozdelením. To uľahčuje distribúciu DNA do dcérskej bunky a gény sa dajú lepšie držať pohromade, pretože sa jadrová membrána rozpúšťa počas fázy delenia, takže prakticky nezostáva rozpoznateľné jadro. Po dokončení fázy delenia sa v endoplazmatickom retikule opäť vyvinie jadrová membrána a štruktúra chromozómov sa rozpustí. Dedičné informácie sú teraz pre jadro opäť selektívne dostupné vo forme chromatínových vlákien.
Choroby a poruchy
Poruchy pochádzajúce z jadra môžu byť vážne zdravie problémy. Špecifické príznaky môžu priamo alebo nepriamo súvisieť s poruchou funkcie bunkového jadra. Mitochondriopatia, ktorá je založená na určitých dedičných genetických chybách, sa spočiatku prejavuje v tom, že jeden alebo viac proteínov kódovaných v bunkovom jadre, ktoré sú vedené do mitochondrií prostredníctvom jadrových pórov, viesť k poruchám činnosti v mitochondriách. Mitochondriopatia môže viesť k vážnym problémom už v mladom veku, pretože je narušený prísun energie cez mitochondrie. Toto je menej skutočná porucha kódovania a viac chybný „pokyn“ mutovanou sekvenciou DNA. Ďalšia skupina chorôb vyvolaných genetickými poruchami a známa ako Hutchinson-Gilfordov syndróm (HGPS) je spôsobená skutočnosťou, že určitý proteín, ktorý zaisťuje stabilitu jadrovej membrány, je nesprávne kódovaný. To vedie k deformáciám bunkového jadra s vážnymi následkami. Všetky známe formy HGPS spúšťajú dramaticky zrýchlený proces starnutia, takže priemerná dĺžka života je iba asi 14 rokov. Extrémne zriedkavý HGPS je spúšťaný pomocou gen porúch a následne vedie k priamym poruchám fungovania jadrovej membrány. Nemecko-belgická výskumná skupina je prepojená amyotrofická laterálna skleróza (ALS) a frontotemporálne demencie (FTD) k zlyhaniu proteínu TDP-43, ktorý normálne hrá úlohu v proteíne kódujúcom v jadre. Vedecký tím zistil, že TD-43 je uložený mimo jadra a už nemôže vstúpiť do jadra cez jadrové póry, čo mu bráni v tom, aby tam vykonával svoju funkciu.
