Bunkové jadro (NUCLEUS, KARYON)

http://www.biopedia.sk/?cat=bunka&file=jadro

http://sk.wikipedia.org/wiki/Bunkov%C3%A9_jadro

Je konštantnou a nevyhnutnou súčasťou všetkých buniek. Je to vlastne bunkové centrum, ktoré riadi a koordinuje všetky životné procesy bunky. Jadro nie je len nositeľom genetického materiálu, ale tiež indukuje tvorbu všetkých cytoplaz­matických štruktúr v priebehu cytodiferenciácie. Ovplyvňuje ich funk­ciu, riadi a kontroluje každú bunkovú činnosť. Jadro ako genetické riadiace centrum je zodpovedné za všetky životné prejavy bunky.

Ak je bunka bez jadra, žije len obmedzený čas a nemôže sa deliť! Tento stav sa vyskytuje len u vysoko diferencovaných buniek (červené krvinky cicav­cov, sitkovice).

Najčastejšie býva lokalizované v strede bunky. Avšak môže byť aj zatla­čené k bunkovému povrchu.

Bunka obsahuje väčšinou jedno jadro. Zriedkavejšie sa vyskytujú viac až mno­hojadrové bunky (osteoklasty – viac ako 100 jadier). Často mnohojadrové bunky vznikajú opakovanou karyokinézou bez nasledujúcej cytokinézy (delenie cytoplazmy) – plazmódiá, alebo splynutím buniek v jediný útvar – syncytium (priečne pruhové svalové vlákno). Nálevníky – jadrový dimorfizmus (mikronuk­leus a makronukleus – vzniká z mikronuklea asi ako dôsledok zvýšených náro­kov relatívne veľkej bunky nálevníkov).

Základný tvar jadra je guľovitý. Závisí aj od tvaru bunky (elipsovité, šo­šovko­vité, obličkovité, laločnaté, prsteňovité, labyrintovité,...). Pri hodnotení veľkosti jadra je dôležitý jadro-cytoplazmatický pomer: pomer veľkosti jadra k objemu cytoplazmy. V nediferencovaných bunkách je posunutý v prospech jadra (jadro je relatívne veľké k objemu cytoplazmy). S diferenciáciou a zrením bunky sa pomer presúva v prospech cytoplazmy (t.j. pribúda cytoplazma).

                Jadrová membrána (obal) – (karyolema) počas interfázy obaľuje a ohraničuje jadro. Oddeľuje nukleoplazmu (karyoplazmu) od cytoplazmy a chráni gene­tický materiál uložený v jadrovom chromatíne. Je zložená z dvoch biologických membrán. Medzi nimi je perinukleárny priestor (cisterna), ktorý na mnohých miestach komunikuje s dutinami cisterien granulovaného endo­plazmatického retikula. Jadrový obal je derivátom endoplazmatického retikula, ktoré na konci mitózy cirkulárne ohraničí vznikajúce jadro. Vonkajšia mem­brána jadrového obalu je na cytoplazmatickej strane pokrytá ribozómami. Na vnútornú mem­bránu je viazaný chromatín.

Súvislosť jadrového obalu je preru­šovaná jadro­vými pórmi.(karyopóry)

 

Organizácia jadrových pórov je veľmi zložitá – tzv. pórový komplex. V oblasti pórového kom­plexu plynule do seba prechádzajú vnútorná a vonkajšia membrána jadrového obalu. Jadrové póry teda nie sú skutočné otvory v jadrovom obale, ale sú premostené tenkou blankou – diafragmou. Na okraji pórov je osem sub­jednotiek – anulárnych granúl, ktoré sú uložené aj v cytoplazmatickej a karyoplazmatickej strane. Sú podkladom dvojitého prsten­covitého útvaru – annulus. Približne v strede diaf­ragmy sa nachádza centrálne granulum, ktoré je lúčovito spojené jemnými bielkovinovými vláknami s ôsmimi periférnymi globulami.

Počet jadrových pórov závisí od prísunu RNA do cytoplazmy. Okrem transportu látok cez jadrové póry (je centrálne riadený) sa tiež predpokladá posun látok cez jadrový obal aktívnym spôsobom. (Spôsob pripomínajúci pino­cytózu cez dve membrány.) Niektoré látky sa môžu prostredníctvom endoplaz­matického retikula dostať z extracelulárneho priestoru až do perinukleárneho priestoru bez toho, aby museli difundovať cez cytoplazmu.

Pred delením jadra jadrový obal prechádza do endoplazmatického retikula.

 

Chromatín bunkového jadra tvorí DNA a v prevažnej miere bázické biel­koviny – históny, ale aj nehistónové bielkoviny. Chromatínové vlákna väčšinou pred­stavujú reťazec spojených teliesok – nukleozómov. Sú tvorené DNA navi­nutej na histónoch. Ich ďalším stláčaním môžu vznikať supernukleozómy.

Mladé málo diferencované bunky s vysokou biosyntetickou aktivitou majú jemnú chromatínovú štruktúru. Zrelé vysoko diferencované bunky s nízkou biosynte­tickou aktivitou majú chromatínovú štruktúru kondenzovanú (hrubú). Hetero­chromatín predstavuje neaktívny a kondenzovaný genetický materiál (špirali­zované úseky chromozómov). Euchromatín predstavuje aktívny gene­tický materiál (dešpiralizované úseky chromozómov). Množstvo heterochroma­tínu ne­priamo ukazuje aktivitu jadra. Jadrá opticky prázdne (jemná chromatí­nová štruktúra – euchromatín) alebo s malým obsahom heterochromatínu naznačujú vysokú biosyntetickú aktivitu a naopak.

Špiralizáciou chromatínu počas profázy mitózy vznikajú mitotické chromozómy. Motický chromozóm má:

  • dve identické chromatídy (vznik DNA druhej chromatídy replikáciou),
  • centroméru (v miestre primárnej konstrikcie, miesto na ktoré sa upína deliace vretienko)
  • jadierkový organizátor v mieste sekundárnej konstrikcie)
  • satelit

chromozómy klasifikujeme podľa polohy centroméry a pomeru ramien na:

  • metacentrické
  • submetacentrické
  • akrocentrické
  • telocentrické

 

     Jadierko (nucleolus)

http://sk.wikipedia.org/wiki/Jadierko

Je prítomné v jadre väčšiny buniek. Zaniká počas mitózy. Zánik a obnova jadierka je spojená s určitým miestom, určitého chromozómu – nukleolárnym organizátorom (sekundárna konstrikcia chromozómu). Nie je ohraničené mem­bránou. Obsahuje gény pre transkripciu rRNA. Prepisujú sa tu aj iné typy RNA. Predpokladá sa, že sa zúčastňuje aj na riadení transportu RNA z jadra do cy­toplazmy.

Jadierko vzniká v oblasti interkinetického jadra, ktorá korešponduje s prítomnosťou chromozómov obsahujúcich tzv. jadierkový (nukleolárny) organizátor, čo je špecifická sekvencia DNA obsahujúca gény pre syntézuribozomálnych RNA. Oblasť kódujúca ribozomálne RNA sa zvykne označovať ako rDNA (DNA, na ktorej vznikárRNA). Jadierko je vlastne agregát vznikajúcich rRNA a ribozomálnych proteínov. Na submikroskopickej úrovni možno odlíšiť granulárnu a fibrilárnu zložku jadierka. Počet jadierok je daný počtom jadierkových organizátorov.

Úloha jadierka je v tvorbe ribozomálnych podjednotiek. Tie vznikajú priamo v jadierku, kde dochádza k spájaniu (asociácii) rRNA s ribozomálnymi proteínmi. Hotové ribozómy, resp. ribozomálne podjednotky, sú najväčšími štruktúrami, ktoré prechádzajú cez jadrové póry do cytoplazmy.

 

Poznámka
Ribozomálne proteíny sa ako každé proteíny syntetizujú mimo jadra. Do jadierka sa dostanú až dodatočne cez jadrové póry, aby sa spojili s rRNA a znovu sa vrátili do cytoplazmy ako hotové ribozomálne podjednotky.