Atlas histologii roślin i zwierząt

Jądro jest charakterystyczną strukturą komórek eukariotycznych. Zawiera ono DNA i całą maszynerię molekularną do produkcji RNA, w procesie zwanym transkrypcją. Zazwyczaj komórki zawierają tylko jedno jądro, ale istnieją komórki posiadające więcej niż jedno, jak np. osteoklasty, a niektóre komórki mogą zawierać ich wiele, jak np. włókna mięśni szkieletowych czy komórki nabłonkowe niektórych bezkręgowców. Kształt jądra jest zmienny i zazwyczaj dostosowany do morfologii komórki (Ryc. 1). Zazwyczaj jądro jest zaokrąglone, ale spotyka się również inne formy, jak np. u neutrofili, które zawierają jądro wielopłatowe. Jądro znajduje się zwykle w centrum komórki, ale może też występować w miejscach peryferyjnych. Na przykład komórki wydzielnicze mają jądro położone w części podstawnej, a komórki mięśni szkieletowych mają jądra w pobliżu błony plazmatycznej.

Chociaż ilość DNA jest prawie taka sama we wszystkich jądrach komórkowych organizmu, rozmiar jądra jest zmienny w zależności od typu komórki (rysunek 2). Co więcej, komórki pochodzące z gatunków o różnej ilości DNA mogą wykazywać podobną wielkość jądra. Dane te wskazują, że wielkość jądra jest dostosowana do wielkości i fizjologii komórki, ale nie zależy ściśle od ilości DNA.

Wyróżnia się dwa przedziały jądrowe: otoczkę jądrową i nukleoplazmę (ryc. 3). Otoczka jądrowa jest obwodową częścią jądra, która oddziela wnętrze jądra, zwane nukleoplazmą, od cytoplazmy i składa się z błony zewnętrznej, błony wewnętrznej i przestrzeni okołojądrowej (pomiędzy obiema błonami). Komunikacja jądro-cytoplazma jest regulowana przez jądrowe kompleksy porowe, które są molekularnymi rusztowaniami umieszczonymi w otoczce jądrowej. Blaszka jądrowa to warstwa białek wyściełająca wewnętrzną powierzchnię błony wewnętrznej otoczki jądrowej, która zapewnia mechaniczne podparcie jądra.

W nukleoplazmie, DNA i związane z nim białka tworzą chromatynę, którą określa się jako heterochromatynę, jeśli jest silnie skondensowana lub jako euchromatynę, jeśli jest luźno upakowana. W wyniku dekondensacji chromosomów po mitozie powstaje chromatyna, a każdy chromosom ulega dekondensacji w określonych regionach nukleoplazmy. W nukleoplazmie znajduje się również nukleolus, odrębna domena chromatyny, a także inne gęste struktury znane jako ciała jądrowe, które składają się z chromatyny i innych białek.

W tej części atlasu moglibyśmy zagłębić się we wszystkie procesy molekularne związane z transkrypcją i replikacją DNA, a także regulacją genów. W przyszłości może powstać nowa sekcja, która będzie zajmować się tymi tematami. Skupimy się na niektórych cechach morfologii i fizjologii jądra atomowego i zachęcimy czytelnika do odwiedzenia innych doskonałych stron związanych z genetyką.

Bibliografia

Edens LJ, White KH, Jevtic P, Li X, Levy DL. 2013. Nuclear size regulation: from single cells to development and disease. Trends in cell biology 23:151-159.

Guo T, Fang Y. . 2014. Funkcjonalna organizacja i dynamika jądra komórkowego. Frontiers in plant biology. vol 5: 378. doi: 10.3389/fpls.2014.00378 .