Back to chapter

8.18:

Дополнительные субъядерные структуры

JoVE Core
Biologie moléculaire
Un abonnement à JoVE est nécessaire pour voir ce contenu.  Connectez-vous ou commencez votre essai gratuit.
JoVE Core Biologie moléculaire
Additional Subnuclear Structures

Langues

Diviser

В эукариотической клетке, ядро является одним из самых сложных, хорошо организованных органелл. Оно выдерживает очень динамичную среду с помощью многих субядерных структур, каждая из которых выполняет уникальную функцию внутри ядра. Кроме нуклеолуса, который является наиболее заметной и хорошо изученной органеллой ядра, есть еще несколько ядерных домены или ядерные органы внутри ядра.Тела Кахала и кластеры межхроматиновых гранул являются двумя такими функционально специализированных региона. Оба они представляют собой безмембранные структуры, которые могут видоизменяться в зависимости от клеточной среды или этапа цикла клетки. Тела Кахала сферические структуры, богатые белками и РНК.Их можно найти в свободном состоянии в нуклеоплазме, или физически связанными с гистонами и генами мяРНК. Они являются главными площадками для сборки малых ядерных рибонуклеопротеинов, или мяДНФ, которые несут ответственность за сплайсинг пре-мРНК. Также, внутри тел Кахала, которые направляют молекулы РНК называемые scaRNAs или малые тела Кахала, связанные с ДНК, выполняют пост-транскрипционные модификации некоторых мяРНК.Эти изменения имеют важное значение для правильной сборки и функционирования этих мяРНФ в процессе сплайсинга пре-мРНК. Кластеры гранул Интерхроматина, или крапинки, нерегулярные, аморфные структуры, которые распространены в нуклеоплазме ядра клетки позвоночных. Крапинки служат в качестве склада для полностью созревших мяРНФ и других компонентов обработки РНК.Высокие местные концентрации РНК и белковых компонентов в телах Кахала и кластерах гранул интерхроматин помогают при быстрой сборке и транспортировке рибонуклеопротеиновых комплексов к площадкам транскрипции и обработки РНК внутри ядра.

8.18:

Дополнительные субъядерные структуры

Ядро эукариот представляет собой органеллу с двойной мембраной, которая содержит почти весь генетический материал клетки в виде хромосом. Его справедливо называют “мозгом” клетки, поскольку оно несет ответственность за реакцию на различные физиологические процессы, стресс, измененные метаболические условия и другие клеточные сигналы. 

Ядро содержит множество безмембранных субъядерных органелл, или ядерных телец, таких как ядрышки, тельца Кахаля, спеклы, параспеклы и т. д. Эти ядерные тельца помогают пространственно разделить ядерную среду и создать отдельные участки для некоторых конкретных биологических реакций. Кроме того, их безмембранная структура обеспечиваетет хороший обмен их компонентов с нуклеоплазмой.

Например, тельца Кахаля, представляющие собой сферические ядерные тельца внутри ядра, содержат различные РНК и белки, участвующие в сборке и модификации малых ядерных РНП. Именно внутри этих тел Кахаля мяРНП проходят окончательное созревание. Зрелые мяРНП затем переходят в кластеры межхроматиновых гранул, или ядерные спеклы, где они хранятся вместе с другими факторами сплайсинга. Спеклы обычно наблюдаются в непосредственной близости от активных генов в ядре. Это облегчает привлечение факторов сплайсинга к участкам активной транскрипции.

Также было показано, что ядерные тельца эпигенетически регулируют экспрессию генов и, следовательно, имеют значение при заболеваниях человека. Например, было показано, что потеря телец Кахаля у эмбрионов рыбок данио останавливает их развитие, что свидетельствует о важности этих телец для развития животных.

Suggested Reading

  1. Subnuclear organelles: new insights into form and function. Trends in Cell Biology. Vol.16 No.1. 2006