Atlas van de histologie van planten en dieren
De celkern is de kenmerkende structuur van eukaryote cellen. Hij bevat DNA en alle moleculaire machines om RNA te produceren, via een proces dat transcriptie wordt genoemd. Gewoonlijk bevatten cellen slechts één kern, maar er zijn cellen met meer dan één kern, zoals osteoclasten, en sommige cellen kunnen er veel van bevatten, zoals de skeletspiervezels of de epitheelcellen van sommige ongewervelden. De vorm van de celkern is variabel en is gewoonlijk aangepast aan de morfologie van de cel (figuur 1). Gewoonlijk is de kern rond, maar andere vormen komen ook voor, zoals bij neutrofielen, die een meerlobbige kern hebben. De plaats van de kern is normaal in het centrum van de cel, maar hij kan ook op perifere plaatsen voorkomen. Zo ligt de kern van secretiecellen in het basale gedeelte, en bevindt de kern van skeletspiercellen zich dicht bij het plasmamembraan.
Hoewel de hoeveelheid DNA in alle celkernen van een organisme vrijwel gelijk is, is de grootte van de kern variabel, afhankelijk van het celtype (figuur 2). Bovendien kunnen cellen van soorten met een verschillende hoeveelheid DNA een vergelijkbare kerngrootte vertonen. Deze gegevens wijzen erop dat de grootte van de celkern aangepast is aan de grootte en de fysiologie van de cel, maar niet sterk afhangt van de hoeveelheid DNA.
Er zijn twee kerncompartimenten: de nucleaire enveloppe en het nucleoplasma (figuur 3). Het kernomhulsel is het perifere deel van de kern dat het inwendige van de kern, het zogenaamde nucleoplasma, scheidt van het cytoplasma, en bestaat uit een buitenmembraan, een binnenmembraan en een perinucleaire ruimte (tussen beide membranen). De communicatie tussen kernplasma en cytoplasma wordt geregeld door de nucleaire poriecomplexen, die moleculaire steigers zijn die in de nucleaire enveloppe zijn ingebracht. De nucleaire lamina is een laag eiwitten aan de binnenzijde van het binnenste membraan van de nucleaire enveloppe, die de kern mechanisch ondersteunt.
In het nucleoplasma vormen DNA en bijbehorende eiwitten het chromatine, dat heterochromatine wordt genoemd als het sterk gecondenseerd is of euchromatine als het losjes verpakt is. Decondensatie van chromosomen na mitose resulteert in chromatine, en elk chromosoom decondenseert in specifieke gebieden van het nucleoplasma. De nucleolus, een apart chromatine domein, wordt ook gevonden in het nucleoplasma, evenals andere dichte structuren bekend als nucleaire lichamen, die zijn samengesteld uit chromatine en andere eiwitten.
In dit deel van de atlas zouden we kunnen ingaan op alle moleculaire processen die betrokken zijn bij DNA-transcriptie en -replicatie, en op genregulatie. In de toekomst kan een nieuwe sectie worden geopend om deze onderwerpen te behandelen. We zullen ons concentreren op enkele kenmerken van de nucleaire morfologie en fysiologie, en moedigen de lezer aan om andere uitstekende sites te bezoeken die verband houden met genetica.
Bibliografie
Edens LJ, White KH, Jevtic P, Li X, Levy DL. 2013. Nuclear size regulation: from single cells to development and disease. Trends in celbiologie 23:151-159.
Guo T, Fang Y. . 2014. Functionele organisatie en dynamiek van de celkern. Frontiers in plant biology. vol 5: 378. doi: 10.3389/fpls.2014.00378 .