Ang cell nucleus, o nucleus, ay matatagpuan sa bawat cell ng tinaguriang eukaryotes (mga nabubuhay na organismo na may nucleus). Ito ay pinaghiwalay mula sa cytoplasm, ang likidong sangkap sa loob ng selyula ng isang lamad, ngunit may kakayahang pumili masa ilipat sa cytoplasm sa pamamagitan ng mga pores ng nukleyar sa nuklear na lamad. Ang nucleus, na naglalaman nito kromatin (DNA plus iba pa proteins), gumagana bilang control center ng cell.
Ano ang nucleus?
Ang nucleus ay isang organelle na naroroon sa (halos) lahat ng mga cell ng mas mataas na mga organismo. Ang mga nabubuhay na bagay na may nuclei ay tinatawag na eukaryotes. Ang nuclei ay kumikilos bilang control o command center ng cell at naglalaman ng lahat ng namamana na impormasyon maliban sa namamana na impormasyon para sa mitochondria, na mayroong sariling DNA. Ang impormasyong genetiko ay naroroon sa tinatawag na kromatin, na binubuo ng mga filament na doble-helix at tiyak proteins. Sa panahon ng yugto ng paghahati ng nucleus at ng cell, ang mga filament ayusin ang kanilang mga sarili sa chromosomes. Kung ikukumpara sa cytoplasm, sa loob ng cell, ang karaniwang spherical nucleus ay pinaghihiwalay ng isang dalawang-layer na lamad ng lipid. Dahil ang nucleus ay dapat may kakayahang pumili masa ilipat sa cytoplasm, ang lamad ng nukleyar ay sinasalungat ng tinatawag na mga pores ng nukleyar kung saan nagaganap ang pumipili na paglipat ng masa. Humigit-kumulang sa gitna ng nukleus ay ang nuclear corpuscle (nucleolus), na kumopya ng mga tagubilin para sa pagpupulong ng protina mula sa mga genes na tinatawag na mRNA at tRNA. Ang mRNA at tRNA ay halos dumaan sa mga nuclear pores sa ribosom sa cytoplasm bilang mga tagubilin para sa pagbuo proteins.
Anatomy at istraktura
Ang Nuklei, na karaniwang porma ng spherical, ay pinaghihiwalay mula sa cytoplasm ng cell ng nuklear na lamad. Sa mga mammal, ang nucleus ay umabot sa diameter na 5 hanggang 16 µm. Ang humigit-kumulang na 35 nm na makapal na nuklear na lamad ay binubuo ng isang bilayer ng lipid at halos hindi nasusukol sa may tubig solusyon dahil sa mga hydrophobic na katangian nito. Ang lamad ng cell naglalaman ng humigit-kumulang na 2,000 mga pores ng nukleyar kung saan nagaganap ang isang pumipili, bilateral, pagpapalitan ng mga sangkap. Ang panlabas na bahagi ng lamad ay nagsasama sa magaspang na endoplasmic retikulum, habang ang panloob na bahagi ng lamad ay may linya ng isang layer ng mga microfilament na nagbibigay ng katatagan sa lamad at bumubuo ng isang malinaw na hangganan ng kromatin. Ang Chromatin ay ang pangunahing sangkap ng panloob na nukleyar at binubuo ng hindi magkakasamang mga filament ng chromatin na naglalaman ng DNA at iba pang mga protina at ayusin ang kanilang mga sarili sa tukoy na species. chromosomes bago ang paghahati nuklear at cell. Sa tungkol sa gitna ng nukleus ay ang corpuscle ng nukleyar (nucleolus), na binubuo ng isang konglomerate ng ribosomal RNA.
Pag-andar at mga gawain
Ang mga pangunahing pag-andar ng nukleus ay upang maiimbak ang impormasyong genetiko ng buong organismo at upang makontrol ang mga proseso ng metabolic ng cell, kabilang ang nukleyar at paghahati ng cell sa mga proseso ng paglaki. Ang pagkontrol ng mga proseso ng metabolic ay nangyayari alinsunod sa mga tagubiling genetiko na magagamit sa nucleus para sa hangaring ito. Ang impormasyong genetiko para sa buong organismo ay matatagpuan sa cell nucleus sa anyo ng mga chromatin filament. Ang cell nuclei ng lahat ng nagaganap na mga uri ng tisyu ay laging naglalaman ng buong blueprint ng organismo maliban sa mitochondria, ang mga halaman ng kuryente. Ang mitochondria naglalaman ng kanilang sariling DNA at malaya sa control center ng nucleus. Ang nukleo ay maaaring piliyang makopya o makapagsalin ng mga pagkakasunud-sunod ng DNA sa pamamagitan ng nukleus na korpusyo nito at ihatid ang mga ito sa pamamagitan ng mga pores ng nukleyar sa cytoplasm, kung saan ribosom ang mga pagkakasunud-sunod ng RNA ay ginawang "tunay" na mga pagkakasunud-sunod ng amino acid para sa pagbuo ng mga protina. Upang makontrol ang gawain ng paghahati ng cell, ang nucleus ay nagdudulot ng mga chromatin filament na magtipun-tipon sa tukoy sa mga species chromosomes bago ang paghahati. Ginagawa nitong mas madali upang ipamahagi ang DNA sa cell ng anak na babae, at ang mga gen ay maaaring mas mahusay na gaganapin dahil ang butil ng nuklear ay natunaw sa yugto ng paghahati, kaya't halos walang natitirang nukleyar na natira. Matapos makumpleto ang yugto ng paghati, muling nagtubo ang endoplasmic retikulum ng isang nuklear na lamad, at natutunaw ang istraktura ng mga chromosome. Ang namamana na impormasyon ay magagamit muli ngayon sa pili na magagamit sa nukleus sa anyo ng mga filament ng chromatin.
Mga karamdaman at karamdaman
Ang mga malfunction na nagmula sa nucleus ay maaaring maging sanhi ng seryoso kalusugan mga problema. Ang mga tiyak na sintomas ay maaaring direkta o hindi direktang nauugnay sa isang madepektong paggawa sa cell nucleus. Ang Mitochondriopathy, na nakabatay sa ilang mga namamana na genetiko na depekto, ay unang ipinapakita sa katunayan na ang isa o higit pang mga protina na naka-encode sa cell nucleus, na inilalagay sa mitochondria sa pamamagitan ng mga nuclear pores, mamuno sa mga malfunction sa mitochondria. Puwede ang Mitochondriopathy mamuno sa mga seryosong problema kahit sa murang edad dahil ang supply ng enerhiya sa pamamagitan ng mitochondria ay may kapansanan. Ito ay hindi gaanong isang tunay na madepektong paggawa sa pag-coding at higit na isang may sira na "tagubilin" ng isang mutated na pagkakasunud-sunod ng DNA. Ang isa pang pangkat ng mga sakit, na pinalitaw ng mga depekto ng genetiko at kilala bilang Hutchinson-Gilford syndrome (HGPS), ay dahil sa ang katunayan na ang isang tiyak na protina na nagbibigay ng katatagan sa nuclear membrane ay hindi wastong naka-code. Ito ay humahantong sa mga pagpapapangit ng cell nucleus na may malubhang kahihinatnan. Ang lahat ng mga kilalang anyo ng HGPS ay nagpapalitaw ng isang dramatikong pinabilis na proseso ng pagtanda, upang ang average na pag-asa sa buhay ay halos 14 na taon lamang. Ang napakabihirang HGPS ay na-trigger ng gene ang mga depekto at kasunod na humantong sa direktang mga malfunction ng lamad na nukleyar. Ang isang Aleman-Belgian na pangkat ng pagsasaliksik ay nag-uugnay amyotrophic lateral sclerosis (ALS) at frontotemporal demensya (FTD) sa isang pagkabigo ng protina TDP-43, na karaniwang gumaganap ng isang papel sa pag-coding ng protina sa nucleus. Natuklasan ng pangkat ng pagsasaliksik na ang TD-43 ay idineposito sa labas ng nukleus at hindi na makapasok sa nukleus sa pamamagitan ng mga pores ng nukleyar, pinipigilan ito mula sa pagganap nito.
