2,6 миллиарда лет оно управляет живым. Ядро клетки, упаковка ДНК и ядрышко

Ядро эукариотической клетки существует около 2,6 миллиарда лет - именно тогда на Земле появились первые организмы с обособленным генетическим аппаратом - эукариотические организмы с ядерной структурой. Согласно теории эволюции, до этого жизнь на планете существовала миллиарды лет в виде безъядерных клеток (прокариотов). Однако происхождение ядра является предметом научных споров. Разберём устройство и работу клеточного ядра. Ядро - это центр управления эукариотической клетки. Хранит в виде хроматина упакованную ДНК. Клетка человека содержит одно ядро, но есть исключения, например, клетки скелетных мыщц или печени, а зрелые эритроциты лишены ядра. Ядро окружено двойной мембраной — ядерной оболочкой (кариолеммой). Мембрану пронизывают ядерные поры. Импортины узнают сигнал ядерной локализации (NLS) и проводят белок внутрь. Экспортины выводят РНК и белки из ядра по сигналу ядерного экспорта (NES). Вся система работает на энергии ГТФ. Пространство внутри ядра заполнено кариоплазмой (нуклеоплазмой или ядерным соком). Кариоплазма создаёт оптимальную среду для работы с генетической информацией и служит «логистической системой», доставляя молекулы к нужным участкам ДНК. Внешняя мембрана переходит в эндоплазматическую сеть и несёт рибосомы. Внутренняя мембрана подкреплена ядерной ламиной — сетью белков-ламинов, поддерживающих форму ядра. Внутри ядра находится ядрышко (нуклеола), в нём происходит синтез рибосомной РНК (рРНК). Рибосомы являются важнейшим белком для синтеза остальных белков. Рибосомные белки синтезируются на рибосомах в цитоплазме — замкнутый круг. Основное содержимое ядра — хроматин, это комлпекс ДНК и белков-гистонов, образуются нуклеосомы - базовая единица упаковки. Нуклеосомы складываются в хроматиновые фибриллы, те — в петлевые домены, а во время деления клетки — в хромосомы. Хроматин бывает двух типов: эухроматин (рыхлый, гены активны) и гетерохроматин (плотный, гены «молчат»). Переключение между этими состояниями — эпигенетическая регуляция, которая определяет, какие белки будет производить клетка. В ядре происходят такие процессы, как репликация (удвоение) ДНК и транскрипция — перенос генетической информации с ДНК на РНК, а так же репарация ДНК. 00:00 У кого есть ядро и сколько 01:05 Ядрышко, нуклеола и рибосомная РНК 02:30 Хроматин, нуклеосомы 04:15 Гистоны, эухроматин/гетерохроматин 07:20 Ядерные поры мембраны 08:40 Строение ядрышка 12:15 Упаковка 2м ДНК в 10мкм хроматина 15:00 Репарация ДНК: PARP1, нуклеаза, полимераза, лигаза 19:35 Кариоплазма, нуклеоплазма или ядерный сок 22:00 Мембрана ядра, ядерная ламина 23:15 Ядерные поры, нуклеопорины 29:35 Функции мембраны ядра 30:55 Эволюционная модель, выводы #биология #клетка #медицина #наука #научпоп