Нуклеол като производно на хромозоми - Структурно-химическа и функционална организация на евкаротичните

БИОЛОГИЧНИ ОСНОВИ НА ЖИВОТА ЧОВЕК

1.2.2. Структурно-химическа и функционална организация на еукариотните клетки

1.2.2.13. Ядрото като производно на хромозомите

Морфологията на нуклеолите зависи от метаболитното състояние на клетката. Той е основно един, сферична форма (фиг. 1.45). В зависимост от функционалната активност на клетката, размерът на ядрото може да бъде различен; те са по-големи в тези клетъчни ядра, където се синтезират много протеинови молекули. Ядрата съдържат голямо количество РНК. ДНК, напротив, съставлява не повече от 15%, тя се намира главно в центъра на ядрото.

Фигура: 1.45. Нуклеол: 1 - фибриларна зона; 2 - гранулирана зона; 3 - слабо запълнена зона.

За периода на клетъчно делене тези ядрени образувания временно изчезват, тъй като хромозомните бримки, които образуват ядрата, са опаковани в хромозоми.

С помощта на електронен микроскоп в ядрата се определят три области: фибриларна, гранулирана и слабо абсорбираща се .

Фибриларната част на ядрото се състои от РНК нишки. Това е мястото на активен синтез на рибозомна РНК върху rRNA гени по протежение на ДНК молекулата на декондензиран хроматин. Рибозомната РНК има един и същ състав в соматичните клетки от всички видове, независимо от това какви протеини синтезират. неговата роля в синтеза на протеини, за разлика от тРНК, е неспецифична. Образуваните rRNA вериги образуват гъста мрежа.

Гранулираният регион се състои от РНК частици, които са подобни на цитоплазматичните рибозоми, макар и по-малки и с по-малко правилна форма. Гранулираността се формира от натрупване на рибонуклеопротеинови частици с диаметър 15 nm. Това е мястото, където rRNA и рибозомните протеини се обединяват. В резултат на това се формират най-зрелите малки и големи субединици на рибозомата. Гранулираният компонент определя размера на ядрото.

Слабо обозначеният сайт съдържа ДНК (неактивна), която не се транскрибира.

Ядрата се образуват от специални участъци на някои хромозоми, които имат rRNA гени - нуклеоларни гени. Те приличат на структурни гени и са разположени върху ДНК на декондензирани хроматинови области, които съответстват на вторичните свивания на метафазните хромозоми. Тези сайтове се наричат ядрени организатори. В човешките клетки тези функции се изпълняват от хромозоми 13, 14, 15, 21 и 22, които имат сателити. Това обяснява явлението, когато в едно ядро има няколко ядра. Те обаче често се сливат в едно ядро.

Безядрените мутанти не са способни да синтезират рибозомна РНК, липсват им рибозомни РНК гени и рибозомна ДНК. Ембрионите, хомозиготни за тази мутация, не са жизнеспособни.