Karyoplazma je názov pre protoplazmu v bunkových jadrách, ktorý sa líši od cytoplazmy najmä svojím elektrolytom. koncentrácie. Na replikáciu a transkripciu DNA poskytuje karyoplazma optimálne prostredie. U pacientov s diabetom môžu byť v karyoplazme prítomné jadrové inklúzie glykogénu.
Čo je karyoplazma?
Bunkové jadrá sa nachádzajú v cytoplazme. Sú to organely okrúhleho tvaru eukaryotických buniek. Jadro obsahuje genetický materiál bunky. Všetky jadrá sú od cytoplazmy oddelené dvojitou membránou. Táto dvojitá matica sa nazýva jadrový obal. V ňom je genetický materiál prítomný ako deoxyribonukleová kyselina. Pojmy jadro a karyo odkazujú na bunkové jadrá. Grécky výraz karyon znamená jadro. Karyoplazma je teda jadrová plazma alebo nukleoplazma bunkových jadier. Toto je celý obsah bunkového jadra za jadrovým obalom. Hlavné zložky obsahu jadra sú chromatín, vláknité dekondenzované chromozómy a nukleoly. Karyoplazma je teda súčasťou protoplazmy. Rozumie sa tým bunková tekutina vrátane jej koloidných zložiek. Protoplazmu tvorí karyoplazma a cytoplazma. Živou časťou bunky je cytoplazma zvonka uzavretá bunková membrána. Jadrová membrána oddeľuje dve formy plazmy. Karyoplazma sa líši od cytoplazmy hlavne v koncentrácie rozpusteného elektrolyty. Karyolymfa zodpovedá neštruktúrovanej karyoplazme. Nazýva sa to nukleárna šťava a je popretkávaný proteínovým skeletom jadrovej matrice. Karyoplazma interaguje s cytoplazmou prostredníctvom jadrových pórov.
Anatómia a štruktúra
Karyoplazma obsahuje hlavne voda. Mikroskopicky sa zdá, že je v nefarbenom prípravku homogénny. Na niektorých miestach sa môže objaviť tmavšia kondenzácia. Týmito kondenzáciami sú jadrové telieska alebo jadierka a granule of chromatín. chromatínu je zhlukovanie a zrážanie jemných chromozomálnych fibríl. V nich je po zafarbení chromocentrum viditeľné ako väčšie kúsky. Chromatín hustota v karyoplazme závisí od aktivity bunky. Chromatín vždy obsahuje nukleoproteíny, DNA, histón proteíny a nehistónové proteíny. Spoje chromozómových ramien sa nazývajú centroméry. Ľahšie oblasti chromatínu zodpovedajú uvoľnenému chromatínu. Tmavšie oblasti zodpovedajú oblastiam chromatínu s vyššou hustotou elektrónov, kde má chromatín tendenciu sa zhlukovať. Ľahší euchromatín karyoplazmy možno rozlíšiť od elektrónovo hustšieho a tmavšieho heterochromatínu. Medzi týmito dvoma oblasťami je plynulý prechod. Dlhšie časti nepoužitej DNA ležia zoskupené v heterochromatínových zhlukoch histónu proteíny. Naproti tomu funkčne relevantné segmenty DNA spočívajú v euchromatíne.
Funkcia a úlohy
Z jadra je riadená každá bunka. Takmer všetky genetické informácie o bunkách sa nachádzajú v karyoplazme bunkových jadier. Genetický materiál karyoplazmy sa do povedomia dostane až pri delení buniek a je inak v neštruktúrovanej podobe. Všetky metabolické procesy bunky prebiehajú v karyoplazme prostredníctvom mediátora RNA molekuly. Karyoplazma tiež poskytuje ideálne prostredie pre procesy transkripcie a replikácie. Prepis zahŕňa prenos genetickej informácie z jadra bunky do RNA. Tento proces prebieha na jednom z dvoch prameňov. Vlákno DNA preberá úlohu matice. Jeho bázové sekvencie sú komplementárne k RNA. Transkripcia prebieha v bunkovom jadre pomocou katalýzy DNA-závislých RNA polymeráz. V eukaryotických bunkách vzniká medziprodukt známy ako hnRNA. Post-transkripčná modifikácia mení tento medziprodukt na mRNA. Pre tieto procesy vytvára jadrová plazma potrebné podmienky prostredia. To isté platí pre procesy replikácie, pri ktorých sa vytvára kópia DNA. V neposlednom rade má karyoplazma mitotický význam. V takzvanom pracovnom jadre obsahuje mitotická interfáza užívateľské dedičné informácie v nekondenzovanej a zoskupenej podobe, ako aj v euchromatínovej sieti. Akonáhle v jadre začala mitóza, v karyoplazme bunky dochádza ku kondenzácii chromatínu. Chromatín je teda opäť prítomný v mnohonásobne špirálovitej a vysoko usporiadanej forme, čím sa získa chromozómy.
Choroby
Bunkové poškodenie sa často skúma histologicky. Toto vyšetrenie umožňuje podrobnejšie určiť povahu poškodenia. V tejto súvislosti možno často pozorovať poškodenie buniek jadrovými inklúziami v postihnutých bunkových jadrách. Inklúzie môžu pozostávať zo zložiek cytoplazmy alebo cudzích látok. Najbežnejšou formou sú cytoplazmatické jadrové inklúzie. Môžu vyplynúť z invagináciu jadrového obalu, ako je vidieť na nádoroch. Niekedy sú však cytoplazmatické štruktúry zahrnuté do novovznikajúcich dcérskych jadier počas telofázy. Tento jav sa môže vyskytovať napríklad v kolchicín otrava. Zvyčajne sú také inklúzie oddelené od karyoplazmy časťami jadrového obalu a vykazujú degeneráciu. Môžu však preniknúť aj do karyoplazmy. To je často prípad glykogénových inklúzií, ako to vidia diabetici. Menšie častice glykogénu pravdepodobne prenikajú z cytoplazmy cez jadrové póry do karyoplazmy, kde vytvárajú veľké agregáty. Je však tiež možné, že karyoplazma syntetizuje glykogén a umožňuje mu polymerizáciu na väčšie častice. Okrem infekcií sú jadrové inklúzie spojené predovšetkým s otravou. Inklúzie môžu mať vážne účinky na mitózu. Napríklad ak medzifázové jadro prejde zjavnou zmenou, negatívne následky pre bunky a celý organizmus. Tieto súvislosti sa diskutujú hlavne v súvislosti s poruchami rastu. Karyoplazma môže tiež úplne uniknúť z bunkového jadra v súvislosti s prasknutím membrány. Toto spojenie sa využíva metódou dermatológie pomocou námrazy.
