Ядерце

Ядерце (або декілька ядерець) виявляється в ядрах під світловим мікроскопом як інтенсивно забарвлена ​​структура, більша, ніж грудочки хроматину. Давно помічена закономірність, що сумарний розмір ядерець в ядрі може характеризувати рівень синтетичних процесів у клітині. У клітинах, що активно синтезують білок, ядерця бувають великими. Встановлено, що активні еукаріотичні клітини протягом одного клітинного циклу використовують кілька мільйонів рибосом, і всі вони утворюються в полісом.
На електронних мікрофотографіях ядерця клітин різного типу виглядають по-різному. Проте у складі ядерця завжди виявляються дві структури: електронно-щільний ділянку, навколо якого розташовується більш рихла зона, яка при хорошому дозволі електронної мікроскопії виглядіт зернистою (рис. 4.10). Ці два морфологічних компонента ядерця відповідно називаються фібрилярний і гранулярний. Вони розрізняються не тільки по морфології, але і по функціях.

Ядерця є продуктом активності хромосом. Вони утворюються в тих місцях диспергованих хромосом інтерфазних ядра, де локалізовано рибосомні гени, що кодують Хвороби (рРНК). Особливістю рибосомних генів є те, що вони відносяться до повторюваних генам, так званим помірним повторам, і в хромосомах різних об’єктів можуть повторюватися сотні і тисячі разів. Зазвичай рибосомні гени не розкидані по всьому хромосомами, а зібрані разом, кластерно, кілька десятків або сотень повторів в певних хромосомах. Такі хромосоми мають деякі особливості в морфології: вторинну перетяжку, що відокремлює невеликий фрагмент хромосоми – супутник. Якщо в каріотипі є хромосоми з вторинною перетяжкою, можна з упевненістю сказати, що саме в цих районах розташовані рибосомні гени і цей район є районом ядерцевого організатора. У каріотипі людини такі райони розташовані в п’яти парах акроцентріческіх хромосом в області короткого плеча. Кількість повторів рибосомних генів у хромосомах людини в диплоидной клітці становить близько 400.
У фибриллярной частини ядерця утворюються Хвороби, які є важливим компонентом у процесі утворення рибосом. Процес утворення рРНК досить складний. Він починається з транскрипції, в результаті чого синтезується гігантська молекула – попередник трьох різних молекул рРНК, що відрізняються за розмірами і послідовності нуклеотидів. Після синтезу гігантської молекули-попередника починається її перетворення. Поступово вона розрізається на фрагменти розміром 160, 5000 і 2000 нуклеотидів, які і є Хвороби і включаються до складу рибосом.
Субодиниці рибосом не однакові за розмірами. У рибосомі розрізняють малу і велику субодиниці. До складу малої входить рРНК розміром 2000 нуклеотидів і більше 30 різних унікальних молекул білка, які синтезуються в цитоплазмі і надходять у ядерце через пори ядерної оболонки. До складу великої субодиниці входять найбільша молекула рРНК розміром близько 5000 нуклеотидів і невелика молекула рРНК розміром 160 нуклеотидів. Крім того, у складі великої субодиниці має бути присутня ще одна невелика молекула рРНК, довжиною всього 120 нуклеотидів, але вона кодується генами, розташованими зовсім в іншій хромосомі. У людини ці гени займають невелику ділянку на хромосомах з номером 1. Після утворення цієї додаткової невеликий молекули рРНК і надходження її в район ядерця може бути зібрана і велика субодиниця рибосом. Однак, крім трьох різних молекул рРНК, до її складу входить близько 50 різних білків, які синтезуються в цитоплазмі і надходять в ядро ​​через ядерні порові комплекси. Вважається, що збірка субодиниць рибосом відбувається в гранулярному компоненті ядерця.
Повністю зрілих субодиниць рибосом в ядрі немає. Остаточне формування рибосом відбувається в цитоплазмі. Мала і велика субодиниці рибосом окремо залишають ядро ​​через ядерні пори допомогою активного транспорту з витратою енергії. Розмір транспортного каналу ядерної пори такий, що він повинен бути додатково розширений, щоб пропустити субодиниці рибосом. За одну хвилину через пору транспортується 2-3 субодиниці рибосом.
Коли в клітці припиняються активні синтетичні процеси, ядерце сильно зменшується в розмірах. Гранулярний компонент зникає, так як субодиниці рибосом виходять в цитоплазму. Фібрилярна частина може залишатися в ядрі у вигляді проядришек. Наприклад, так відбувається в процесі диференціювання еритроцитів птахів. Якщо клітина готується до мітозу і в профазі з хроматину утворюються хромосоми, то залишки фибриллярного ядерця можуть захоплюватися хромосомами при спіралізаціі хромосомного матеріалу і переноситися хромосомами в дочірні клітини. У мітозі ядерце зникає в кінці профази, з’являючись знову в телофазе, коли хромосоми починають знову розкручуватися і переходити в стан хроматину.

Питання
1. На яких ділянках інтерфазних хромосом утворюється ядерце?
2. Що таке райони ядерцевого організатора?
3. Що ви знаєте про фибриллярную і гранулярному компоненті ядерця?
4. Що ви знаєте про рибосомних генах?
5. Який хімічний склад субодиниць рибосом, утворених в полісом?
6. Звідки надходять білки, необхідні для утворення рибосом?
7. Що ви знаєте про рибосомних РНК? Як вони утворюються?
8. Що відбувається з ядерцем під час мітозу?

Посилання на основну публікацію