Informatie

Ligt het aantal nucleoli in een kern vast?


Een kern kan meerdere nucleoli hebben. Maar zijn er beperkingen aan het aantal nucleoli in een kern?

  1. Kunnen cellen van individuen van verschillende soorten een verschillend aantal nucleoli hebben?
  2. Kunnen cellen van verschillende individuen van dezelfde soort een verschillend aantal nucleoli hebben?
  3. Kunnen cellen van verschillende typen een verschillend aantal nucleoli hebben?
  4. Kunnen verschillende cellen van hetzelfde type een verschillend aantal nucleoli hebben?

Ik heb stukjes informatie gevonden die suggereren dat het aantal nucleoli per soort is vastgesteld, maar geen enkele is gezaghebbend genoeg om mijn twijfels op te wekken.


Ik ga direct naar uw vierde vraag, omdat ze allemaal met ja kunnen worden beantwoord. Dit nogal oude muispapier kwam al ter zake. Helaas is alleen de samenvatting vrij beschikbaar. Kort gezegd, het aantal kan variabel zijn in de kleinste eenheid waarin u geïnteresseerd bent, het celtype. Uit de samenvatting:

De verdeling van het aantal nucleoli in veel diploïde cellen vertoonde een modus van twee of drie nucleoli per kern, en een bereik van 1 tot 6 nucleoli.

In het artikel zijn er histogrammen van verschillende celtypes van muizen en ze lijken allemaal variabel te zijn in hun aantal nucleoli.


De nucleolus als meerfasig vloeibaar condensaat

De nucleolus is het meest prominente nucleaire lichaam en vervult een fundamenteel belangrijke biologische rol als een plaats voor de assemblage van ribonucleoproteïnedeeltjes, voornamelijk gewijd aan ribosoombiogenese. Ondanks dat het een van de eerste intracellulaire structuren is die historisch gevisualiseerd zijn, beginnen de biofysische regels die de assemblage en functie regelen pas duidelijk te worden. Recente studies hebben steeds meer steun gegeven voor het concept dat de nucleolus een meerlagig biomoleculair condensaat vertegenwoordigt, waarvan de vorming door vloeistof-vloeistoffasescheiding (LLPS) de eerste stappen van ribosoombiogenese en andere functies vergemakkelijkt. Hier bespreken we deze biofysische inzichten in de context van de moleculaire en celbiologie van de nucleolus. We bespreken hoe de nucleolaire functie is gekoppeld aan de organisatie ervan als een meerfasig condensaat en hoe ontregeling van deze organisatie inzicht zou kunnen bieden in nog steeds slecht begrepen aspecten van nucleolus-geassocieerde ziekten, waaronder kanker, ribosomopathieën en neurodegeneratie, evenals veroudering. We stellen voor dat het LLPS-model het startpunt vormt voor een verenigend kwantitatief raamwerk voor de assemblage, het structurele onderhoud en de functie van de nucleolus, met implicaties voor genregulatie en de assemblage van ribonucleoproteïnedeeltjes in de kern. Het LLPS-concept is waarschijnlijk ook nuttig bij het ontwerpen van nieuwe therapeutische strategieën om nucleolaire disfunctie aan te pakken.


INVOERING

De zeer complexe organisatie van de celkern weerspiegelt de ingewikkelde regulatie van de verschillende biologische activiteiten, waaronder genexpressie, die plaatsvinden in dit organel (Lewis en Tollervey, 2000 Dundr en Misteli, 2001). In de interchromatineruimte associëren en dissociëren verschillende moleculaire soorten zich constant om tijdelijke nucleaire domeinen te veroorzaken die het DNA- en RNA-metabolisme structureel ondersteunen (Phair en Misteli, 2000 Misteli, 2001). Momenteel zijn tal van nucleaire domeinen aangewezen, hoewel de samenstelling en functie van de meeste nog niet volledig zijn opgehelderd (Matera, 1999).

Nucleoli zijn dynamische nucleaire domeinen die constant communiceren met het cytoplasma en met andere nucleaire domeinen (Chen en Huang, 2001). In de jaren zestig werd aangetoond dat nucleoli de plaats zijn van ribosoombiogenese. Deze functie geeft aanleiding tot hun karakteristieke ultrastructurele organisatie in drie verschillende gebieden die zichtbaar zijn door elektronenmicroscopie: het fibrillaire centrum, de dichte fibrillaire component en de granulaire component (Melese en Xue, 1995 Scheer en Hock, 1999 Olson et al., 2000). Ribosoombiogenese is een zeer complex proces dat de synthese en assemblage van vier verschillende rijpe rRNA-moleculen en van 80 verschillende eiwitten omvat. Dit proces, dat >150 verschillende factoren vereist, is zeer efficiënt, omdat >14.000 ribosomale subeenheden elke minuut kunnen worden gesynthetiseerd in een exponentieel groeiende cel (Görlich en Mattaj, 1996). De moleculaire mechanismen die de assemblage van ribosomen bepalen en de meerderheid van de nucleolaire eiwitten die betrokken zijn bij ribosoombiogenese, zijn echter nog steeds slecht gedefinieerd. De meeste ribonucleoproteïnen die nodig zijn voor rRNA-verwerking moeten bijvoorbeeld nog worden gekarakteriseerd (Weinstein en Steitz, 1999). Evenzo is het mechanisme waarmee rijpe ribosomale subeenheden worden geëxporteerd van nucleoli naar het cytoplasma niet duidelijk opgehelderd (Aitchison en Rout, 2000 Kuerstenet al., 2001). Bovendien werd onlangs voorgesteld dat nucleoli ook een cruciale rol kunnen spelen in verschillende andere cellulaire processen, zoals de controle van de celcyclus, veroudering en mogelijk mRNA-export (Bond en Wold, 1993 Kadowaki et al., 1994b Johnsonet al., 1998 Pederson, 1998 Buonomo et al., 1999 Olson et al., 2000 Pederson en Politz, 2000Visintin en Amon, 2000).

Om inzicht te krijgen in de meerdere functies die door nucleoli worden vervuld, hebben we een proteomische analyse van gezuiverde nucleoli ontwikkeld om hun eiwitgehalte te bepalen. Dankzij de recente ontwikkelingen in massaspectrometrie (MS)-technieken konden we 213 verschillende eiwitten identificeren die aanwezig zijn in nucleoli die zijn gezuiverd uit HeLa-cellen. Ongeveer de helft van deze eiwitten vertoont ten minste één bekende functie. Deze eiwitten zijn betrokken bij ribosoombiogenese, mRNA-metabolisme en andere cellulaire processen. Omgekeerd vertoont 48,8% van de geïdentificeerde eiwitten geen goed gekarakteriseerde functies. Sequentieanalyses, samen met de bevinding dat deze eiwitten inderdaad gelokaliseerd zijn in nucleoli, stelden ons echter in staat om hypothetische functies toe te kennen aan sommige van hen. Een soortgelijke proteomische analyse is onlangs gerapporteerd (Andersenet al., 2002). Andersen en collega's identificeerden 271 eiwitten in gezuiverde menselijke nucleoli. Interessant genoeg stelde dit ons in staat om de gegevens te vergelijken die in deze twee onafhankelijke onderzoeken werden gepresenteerd. 133 eiwitten waren gemeenschappelijk voor beide onderzoeken, 134 waren uniek voor Andersenet al. (2002) studie en 80 eiwitten waren uniek voor deze studie. Samenvattend maakten deze twee verschillende maar gerelateerde proteomische analyses het mogelijk om meer dan 350 verschillende eiwitten te identificeren die zijn gelokaliseerd in nucleoli van menselijke cellen. Voorlopige functionele analyse bevestigt de plurifunctionele aard van nucleoli.


Ligt het aantal nucleoli in een kern vast? - Biologie

Verberg alle antwoorden Verberg alle antwoorden Bekijk alle antwoorden Bekijk alle antwoorden Print Probeer de Quiz

Beantwoord elke onderstaande vraag met betrekking tot mitose door het meest geschikte antwoord te selecteren uit de gegeven keuzes.


1. In welk stadium van de mitose wordt het kernmembraan in fragmenten gebroken?
• Vroege profase
• Metafase
• Anafase
• Late profase

4. In welk stadium van de mitose verschijnen nucleoli weer?
• Anafase
• Vroege profase
• Telofase
• Late profase


9. Welk stadium van mitose wordt weergegeven in het onderstaande diagram?

• Anafase
• Metafase
• Telofase
• Profase

10. Welk stadium van mitose wordt weergegeven in het onderstaande diagram?

• Metafase
• Telofase
• Anafase
• Profase

11. Welk stadium van mitose wordt weergegeven in het onderstaande diagram?

• Anafase
• Metafase
• Profase
• Telofase

Inhoud

De nucleolus werd geïdentificeerd door helderveldmicroscopie in de jaren 1830. [6] Er was weinig bekend over de functie van de nucleolus tot 1964, toen een onderzoek [7] van nucleoli door John Gurdon en Donald Brown in de Afrikaanse klauwkikker Xenopus laevis genereerde toenemende interesse in de functie en gedetailleerde structuur van de nucleolus. Ze ontdekten dat 25% van de kikkereieren geen nucleolus hadden en dat dergelijke eieren niet in staat waren tot leven. De helft van de eieren had één nucleolus en 25% had er twee. Ze concludeerden dat de nucleolus een functie had die nodig was voor het leven. In 1966 toonden Max L. Birnstiel en medewerkers via nucleïnezuurhybridisatie-experimenten aan dat DNA in nucleoli codeert voor ribosomaal RNA. [8] [9]

Drie belangrijke componenten van de nucleolus worden herkend: het fibrillaire centrum (FC), de dichte fibrillaire component (DFC) en de granulaire component (GC). [1] Transcriptie van het rDNA vindt plaats in de FC. [10] De DFC bevat het eiwit fibrillarine, [10] dat belangrijk is bij de verwerking van rRNA. De GC bevat het eiwit nucleofosmine, [10] (B23 in de externe afbeelding) dat ook betrokken is bij ribosoombiogenese.

Er is echter voorgesteld dat deze specifieke organisatie alleen wordt waargenomen in hogere eukaryoten en dat deze is geëvolueerd van een tweeledige organisatie met de overgang van anamniotes naar amniotes. Als gevolg van de aanzienlijke toename van het intergene DNA-gebied, zou een originele fibrillaire component zijn gescheiden in de FC en de DFC. [11]

Een andere structuur die in veel nucleoli (vooral in planten) wordt geïdentificeerd, is een duidelijk gebied in het midden van de structuur waarnaar wordt verwezen als een nucleolaire vacuole. [12] Van nucleoli van verschillende plantensoorten is aangetoond dat ze zeer hoge ijzerconcentraties hebben [13] in tegenstelling tot nucleoli van menselijke en dierlijke cellen.

De nucleolus-ultrastructuur kan worden gezien door een elektronenmicroscoop, terwijl de organisatie en dynamiek kunnen worden bestudeerd door middel van fluorescerende eiwitmarkering en fluorescerend herstel na fotobleken (FRAP). Antilichamen tegen het PAF49-eiwit kunnen ook worden gebruikt als een marker voor de nucleolus in immunofluorescentie-experimenten. [14]

Hoewel er gewoonlijk slechts één of twee nucleoli te zien zijn, heeft een diploïde menselijke cel tien nucleolus-organizerregio's (NOR's) en zou meer nucleoli kunnen hebben. Meestal nemen meerdere NOR's deel aan elke nucleolus. [15]

Bij ribosoombiogenese zijn twee van de drie eukaryote RNA-polymerasen (pol I en III) vereist, en deze werken op een gecoördineerde manier. In een eerste stadium worden de rRNA-genen als een enkele eenheid binnen de nucleolus getranscribeerd door RNA-polymerase I. Om deze transcriptie te laten plaatsvinden, zijn verschillende pol I-geassocieerde factoren en DNA-specifieke trans-werkende factoren vereist. In gist zijn de belangrijkste: UAF (stroomopwaartse activeringsfactor), TBP (TATA-box bindend eiwit) en kernbindende factor (CBF)) die promotorelementen binden en het pre-initiatiecomplex (PIC) vormen, dat op zijn beurt wordt herkend door RNA-pol. Bij mensen wordt een vergelijkbare PIC samengesteld met SL1, de promotorselectiviteitsfactor (samengesteld uit TBP en TBP-geassocieerde factoren of TAF's), transcriptie-initiatiefactoren en UBF (upstream-bindingsfactor). RNA-polymerase I transcribeert de meeste rRNA-transcripten 28S, 18S en 5.8S), maar de 5S-rRNA-subeenheid (onderdeel van de 60S-ribosomale subeenheid) wordt getranscribeerd door RNA-polymerase III. [16]

Transcriptie van rRNA levert een lang precursormolecuul (45S pre-rRNA) op dat nog steeds het ITS en ETS bevat. Verdere verwerking is nodig om de 18S RNA-, 5.8S- en 28S-RNA-moleculen te genereren. In eukaryoten worden de RNA-modificerende enzymen naar hun respectieve herkenningsplaatsen gebracht door interactie met gids-RNA's, die aan deze specifieke sequenties binden. Deze gids-RNA's behoren tot de klasse van kleine nucleolaire RNA's (snoRNA's) die een complex vormen met eiwitten en bestaan ​​als kleine nucleolaire ribonucleoproteïnen (snoRNP's). Zodra de rRNA-subeenheden zijn verwerkt, zijn ze klaar om te worden geassembleerd tot grotere ribosomale subeenheden. Er is echter ook een extra rRNA-molecuul, het 5S-rRNA, nodig. In gist is de 5S-rDNA-sequentie gelokaliseerd in de intergene spacer en wordt in de nucleolus getranscribeerd door RNA-pol.

In hogere eukaryoten en planten is de situatie complexer, want de 5S-DNA-sequentie ligt buiten de Nucleolus Organizer Region (NOR) en wordt door RNA pol III in het nucleoplasma getranscribeerd, waarna het zijn weg vindt naar de nucleolus om deel te nemen aan de ribosoom assemblage. Deze assemblage omvat niet alleen het rRNA, maar ook ribosomale eiwitten. De genen die coderen voor deze r-eiwitten worden getranscribeerd door pol II in het nucleoplasma via een "conventionele" route van eiwitsynthese (transcriptie, pre-mRNA-verwerking, nucleaire export van rijp mRNA en translatie op cytoplasmatische ribosomen). De rijpe r-eiwitten worden vervolgens geïmporteerd in de kern en uiteindelijk de nucleolus. Associatie en rijping van rRNA en r-eiwitten resulteren in de vorming van de 40S (kleine) en 60S (grote) subeenheden van het complete ribosoom. Deze worden via de kernporiëncomplexen naar het cytoplasma geëxporteerd, waar ze vrij blijven of worden geassocieerd met het endoplasmatisch reticulum, waarbij ruw endoplasmatisch reticulum (RER) wordt gevormd. [17] [18]

In menselijke endometriumcellen wordt soms een netwerk van nucleolaire kanalen gevormd. De oorsprong en functie van dit netwerk is nog niet duidelijk geïdentificeerd. [19]

Naast zijn rol in ribosomale biogenese, is het bekend dat de nucleolus eiwitten vangt en immobiliseert, een proces dat bekend staat als nucleolaire detentie. Eiwitten die in de nucleolus worden vastgehouden, kunnen niet diffunderen en geen interactie aangaan met hun bindende partners. Doelen van dit post-translationele reguleringsmechanisme zijn onder meer VHL, PML, MDM2, POLD1, RelA, HAND1 en hTERT. Het is nu bekend dat lange niet-coderende RNA's afkomstig van intergene gebieden van de nucleolus verantwoordelijk zijn voor dit fenomeen. [20]


Wat is de Nucleolus?

In de celbiologie staat een van de belangrijkste structuren van de eukaryote cellen bekend als de nucleolus. Via dit artikel zullen we proberen te begrijpen wat de nucleolus is, en ook zijn functie in een cel kennen.

In de celbiologie staat een van de belangrijkste structuren van de eukaryote cellen bekend als de nucleolus. Via dit artikel zullen we proberen te begrijpen wat de nucleolus is, en ook zijn functie in een cel kennen.

In de algemene biologie zijn er twee hoofdtypen cellen in levende organismen: de prokaryotische cellen en de eukaryote cellen. Hier gaan we niet in op de verschillen tussen prokaryotische en eukaryote cellen, maar proberen we meer te weten te komen over de nucleolus. Laten we, om te beginnen met de basis van een cel, kijken naar het centrum van de kern van een eukaryote cel, hier zien we de kern van de cel.

Wil je voor ons schrijven? Nou, we zijn op zoek naar goede schrijvers die het woord willen verspreiden. Neem contact met ons op, dan praten we verder.

Een kern is een membraanstructuur die de erfelijke informatie van een cel draagt ​​en de reproductie en groei van een cel matigt. Het is de kern die ook de nucleolusstructuur bevat om de ribosomen in de cel te helpen synthetiseren. Nucleolus wordt ook wel aangeduid als nucleole, wat betekent, een cellulaire structuur gevonden in de kern van een eukaryote cel.

Wat is de nucleolus van een cel?

Zowel dierlijke als plantaardige cellen bevatten een nucleolus. Zoals eerder vermeld, is de nucleolus een cellulaire structuur die aanwezig is in de kern van een eukaryote cel. In de celbiologie wordt de nucleolus gedefinieerd als een suborganel van de kern van een cel (die zelf een organel is). Het is een rond en typisch klein korrelig gestructureerd lichaam dat is samengesteld uit RNA en eiwitsubstanties in de celkern. In de eukaryote cel is nucleolus de belangrijkste locatie voor de productie van ribosomen en omvat ook de ribosomale RNA-synthese in de cel. De aanwezigheid van nucleoli varieert in een aantal, er kunnen één of meerdere nucleoli aanwezig zijn in een enkele celkern van een plant of een dierlijk leven.

Omdat we allemaal weten dat een kern wordt beschreven als een 'controlestructuur' in het leven van een cel, is het zijn basistaak om de essentiële genetische informatie van de cel te dragen. Nucleus is een grote structuur (relatief groot, gezien de grootte van een cel) waarin verschillende andere structuren aanwezig zijn, waaronder de nucleolus. Nucleolus vormt zich rond het nucleolus-organizergebied (NOR), een chromosomaal gebied in een cel. Dit hele chromosomale gebied is een specifiek deel van de chromosomen dat wordt samengevoegd met de nucleolus kort nadat de kern zich in de cel deelt.

Wat is de structuur van de nucleolus?

Nucleolus is een centrale nucleaire locatie waar alle ribosomale RNA's worden verwerkt, gesynthetiseerd en verzameld met ribosomale eiwitten. En dus in een cel staat nucleolus bekend als de fabriek voor de productie van ribosoom.

De structuur van een nucleolus bestaat uit drie hoofdcomponenten: één: de dichte fibrillaire component (DFC), twee: de fibrillaire centra (FC) en drie: granulaire componenten (GC). Direct aan het begin, toen dit proces was begonnen, werd de complexe organisatie van de nucleolus geëvolueerd toen de fase van anamniotes werd omgezet in amniotes. Ondertussen werd tijdens deze overgangsfase het intergene DNA-gebied geconfronteerd met een aanzienlijke stijging en daarom werd de oorspronkelijke fibrillaire component gescheiden die vormde in fibrillaire centra (FC) en dichte fibrillaire componenten (DFC).

Wat is de functie van de nucleolus?

Het belangrijkste doel van nucleolus in een cel is om de transacties van eiwitten te reguleren en ook om elke cellulaire functie in de cel van vitaal belang te reguleren. Het is een niet-membraangebonden cellulaire structuur die aanwezig is in de kern van de cel en ribosomen bevat met daarin ribonucleïnezuur (RNA).

De tweede belangrijkste nucleolusfunctie is dus het assembleren en produceren van ribosoomcomponenten in de cel. Nucleolus fungeert voornamelijk als suspensiemedium voor celorganellen in de celkern. Als een van de belangrijkste bronnen van het bevatten van chromosomen met daarin aanwezig DNA, is nucleolus zeer rijk aan RNA en wordt het gebruikt voor het behouden van een gezonde vorm en structuur van de kern. Andere nucleolusfuncties zoals transport van moleculen, ionen en vitale stoffen voor een effectieve werking van het celmetabolisme vallen ook onder de nucleolusfuncties.

De hub voor het chromatinenetwerk en het RNA in één eenheidscelleven, het is nucleolus, een cellulaire structuur die is samengesteld uit DNA dat is gevormd om eiwitten in de cel te synthetiseren om chromosomen te vormen.

Gerelateerde berichten

Het volgende artikel geeft informatie over de structuur en functies van verschillende celorganellen die tot de eukaryote cel behoren.

De kern is een bolvormig organel dat aanwezig is in elke eukaryote cel. Het is het controlecentrum van eukaryote cellen, verantwoordelijk voor de coördinatie van genen en genexpressie. De structuur & hellip

In de celbiologie is de celkern, of gewoon de kern, het centrum van de activiteiten in een cel. Laten we met behulp van dit artikel bespreken wat de&hellip . is


Bio bereiken. Krijg zeker selectie in NEET door bewezen strategieën

Bewezen strategieën om het NEET-examen te kraken. Hoe je NEET-toppers kunt studeren, De beste strategie om je te helpen voorbereiden op NEET met alle belangrijke vragen, NEET Masterclass in Biology, Gratis studiepakket voor NEET, Hoe je je kunt voorbereiden op NEET in 2020, NEET-syllabus en vraag papers, beste biologiestudiemateriaal voor CBSE en MP board, Hoe biologie online te studeren in 2020. Beste biologienotities door experts om thuis te studeren.

Kern

  • Krijg link
  • Facebook
  • Twitter
  • Pinterest
  • E-mail
  • Andere apps

Kern

De kern is een zeer gespecialiseerd organel dat dient als informatieverwerkings- en administratief centrum van de cel. Het wordt ook wel het brein van de cel genoemd. Dit organel heeft twee belangrijke functies: het slaat het erfelijke materiaal van de cel op, of DNA, en het coördineert de celactiviteiten, waaronder groei, intermediair metabolisme, eiwitsynthese en reproductie (celdeling).

Alleen de cellen van geavanceerde organismen, bekend als eukaryoten, een kern hebben. Over het algemeen is er maar één kern per cel, maar er zijn uitzonderingen, zoals de cellen van slijmzwammen en de Siphonalen groep algen. Eenvoudigere eencellige organismen (prokaryoten), hebben net als de bacteriën en cyanobacteriën geen kern. In deze organismen zijn alle informatie- en administratieve functies van de cel (genetisch materiaal) verspreid over het cytoplasma.

De bolvormige kern beslaat typisch ongeveer 10 procent van het volume van een eukaryote cel, waardoor het een van de meest opvallende kenmerken van de cel is. Een dubbellaags membraan, de nucleaire envelop, scheidt de inhoud van de kern van het cellulaire cytoplasma. De envelop is bezaaid met gaten die kernporiën worden genoemd en waardoor specifieke soorten en maten moleculen heen en weer kunnen gaan tussen de kern en het cytoplasma. Het is ook bevestigd aan een netwerk van tubuli en zakjes, het endoplasmatisch reticulum genaamd, waar eiwitsynthese plaatsvindt, en is meestal bezaaid met ribosomen (zie figuur 1).

De halfvloeibare matrix die in de kern wordt gevonden, wordt nucleoplasma genoemd. Binnen het nucleoplasma bestaat het grootste deel van het nucleaire materiaal uit chromatine, de minder gecondenseerde vorm van het DNA van de cel die zich organiseert om chromosomen te vormen tijdens mitose of celdeling. De kern bevat ook een of meer nucleoli, organellen die eiwitproducerende macromoleculaire assemblages synthetiseren die ribosomen worden genoemd, en een verscheidenheid aan andere kleinere componenten.

Chromatine en chromosomen - In de kern van elke menselijke cel zit bijna 1,8 meter DNA, dat is verdeeld in 46 afzonderlijke moleculen, één voor elk chromosoom en elk ongeveer 1,5 inch lang. Al dit materiaal in een microscopisch kleine celkern verpakken is een buitengewone prestatie van verpakken. Om DNA te laten functioneren, kan het niet als een touwtje in de kern worden gepropt. In plaats daarvan wordt het gecombineerd met eiwitten en georganiseerd in een precieze, compacte structuur, een dichte snaarachtige vezel die chromatine wordt genoemd.

de nucleolus - De nucleolus is een membraanloos organel in de kern dat ribosomen produceert. Dit betekent dat nucleoli de eiwitproducerende structuren van de cel zijn. Door de microscoop ziet de nucleolus eruit als een grote donkere vlek in de kern. Een kern kan maximaal vier nucleoli bevatten, maar binnen elke soort ligt het aantal nucleoli vast. Nadat een cel zich heeft gedeeld, wordt een nucleolus gevormd wanneer chromosomen worden samengebracht in nucleolaire organiserende gebieden. Tijdens de celdeling verdwijnt de nucleolus. Sommige onderzoeken suggereren dat de nucleolus betrokken kan zijn bij cellulaire veroudering en daarom de veroudering van een organisme kan beïnvloeden.

De nucleaire envelop - De nucleaire envelop is een dubbellaags membraan dat de inhoud van de kern gedurende het grootste deel van de levenscyclus van de cel omsluit. De ruimte tussen de lagen wordt de perinucleaire ruimte genoemd en lijkt te verbinden met het ruwe endoplasmatisch reticulum. De envelop is geperforeerd met kleine gaatjes die kernporiën worden genoemd. Deze poriën reguleren de doorgang van moleculen tussen de kern en het cytoplasma, waardoor sommige door het membraan kunnen gaan, maar andere niet. Het binnenoppervlak heeft een eiwitvoering, de nucleaire lamina genaamd, die bindt aan chromatine en andere nucleaire componenten. Tijdens mitose, of celdeling, desintegreert de nucleaire envelop, maar hervormt als de twee cellen hun vorming voltooien en het chromatine begint te ontrafelen en te verspreiden.

Nucleaire poriën - De nucleaire envelop is geperforeerd met gaten die nucleaire poriën worden genoemd. Deze poriën reguleren de doorgang van moleculen tussen de kern en het cytoplasma, waardoor sommige door het membraan kunnen gaan, maar andere niet. Bouwstenen voor het bouwen van DNA en RNA worden in de kern toegelaten, evenals moleculen die de energie leveren voor het construeren van genetisch materiaal.


We erkennen het voltallige personeel van het Human Protein Atlas-programma. We bedanken ook het personeel van de Chan-Zuckerberg Biohub en het Allen Institute for Cell Science voor vruchtbare discussies over de nucleolus. Financiering werd verstrekt door de Knut en Alice Wallenberg Foundation (2016.0204) en de Swedish Research Council (2017-05327) aan E.L.

EL bedacht de studie. EL en LS ontwikkelden een methodologie en voerden gegevensonderzoek uit. LS voerde experimenteel werk en data-analyse uit. DM adviseerde en voerde experimenteel werk uit voor het mitotische shake-off-protocol en gegevensanalyse. CG en MDL gegenereerde en afgebeelde gelabelde cellijnen voor nucleoli rim-onderzoek. AJC voerde analyse uit van massaspectrometriegegevens en WO voerde op machine learning gebaseerde beeldanalyse uit. SC-H ontwikkelde en leverde de MKI67 KO- en WT HeLa-cellijnen en adviseerde experimenteel werk en data-analyse. LS heeft de figuren gemaakt. EL en LS schreven manuscripten. AJC, CG, DM, MU, PJT, SC-H en WO hebben het manuscript herzien. EL hield toezicht op en beheerde het project en de financiering.


Resultaten

Correlaties met klinische parameters

Er werd een statistisch significante correlatie aangetoond tussen een hoog percentage melanoomcellen met de aanwezigheid van waarneembare en/of duidelijke nucleoli en een hogere vordering van de primaire tumor (pT) (P = 0,025). Bovendien was ook de grootte van de nucleoli zelf – de aanwezigheid van macronucleoli was gecorreleerd met een verder gevorderd kankerproces (P = 0,022). Er werden geen andere significante correlaties waargenomen tussen cytomorfologische parameters van de nucleoli en andere klinische kenmerken, b.v. de status van regionale lymfeklieren of de aanwezigheid van metastasen op afstand (Tabel 1).

Correlaties met histopathologische parameters

Een hogere prevalentie en grootte van nucleoli waren geassocieerd met een dikkere primaire tumor in de context van Breslow- en Clark-schalen (respectievelijk p = 0,025 en p = 0,022). Bovendien werden deze cytomorfologische parameters van nucleoli waargenomen in primaire tumoren met een hoge mitotische snelheid (P = 0,004 en P = 0,006), respectievelijk). Er werd een statistisch significante correlatie aangetoond tussen een hoog percentage melanoomcellen met de aanwezigheid van waarneembare nucleoli en nodulair melanoom (P = 0,012). Alle drie de nucleolaire kenmerken waren gerelateerd aan de aanwezigheid van ulceratie (P = 0,008, p = 0,012 en P = 0,026, respectievelijk). Bovendien was microsatellitose sterk gecorreleerd met de aanwezigheid van macronucleoli en polynucleolisatie (aanwezigheid van twee of meer nucleoli) (p = 0,008 en P = 0,010, respectievelijk). Interessant is dat het gebrek aan immunologische respons zich manifesteerde omdat er geen TIL's in de primaire tumor waren geassocieerd met een hoge prevalentie van melanoomcellen met verschillende nucleoli (P = 0,038) (Tabel 2).

Impact van nucleoli-cytomorfologie op overleving op lange termijn - Kaplan-Meier-analyse

In Kaplan-Meier-analyse waren verhoogde prevalentie en aantal, maar niet de grootte van nucleoli, verbonden met een significant kortere ziektevrije en kankerspecifieke algehele overleving (Fig. 3).

Kaplan-Meier-analyse van de prognostische impact van nucleoli-parameters bij patiënten met huidmelanoom. Verhoogde prevalentie en het aantal, maar niet de grootte van nucleoli, waren geassocieerd met een significant kortere ziektevrije en kankerspecifieke algehele overleving

Correlaties tussen cytomorfologie van nucleoli en expressieparameters van geselecteerde eiwitten

Er werd een statistisch significante correlatie aangetoond tussen de aanwezigheid van macronucleoli en een verhoogd aantal nucleoli (polynucleolisatie) en verminderde expressie van GOLPH3-eiwit in tumor-geassocieerde macrofagen (P = 0,034 en P = 0,042, respectievelijk). GOLPH3-immunoreactiviteit in melanoomcellen vertoonde geen statistisch significante correlaties met de aanwezigheid van macronucleoli en polynucleolisatie. Er werden geen significante correlaties aangetoond tussen cytomorfologische parameters van de nucleoli en expressie van eiwitten die verband houden met de regulatie van EMT (SPARC, N-cadherine), celadhesie en -motiliteit (ALCAM, ADAM-10), regulatie van mitotische delingen (PLK1) of cellulaire overleving (FOXP1) (gegevens niet getoond).


Chromatine en chromosomen

Om chromatine te begrijpen, is het nuttig om eerst naar chromosomen te kijken. chromosomen zijn structuren in de kern die zijn opgebouwd uit DNA, het erfelijke materiaal. In prokaryoten is DNA georganiseerd in een enkel cirkelvormig chromosoom. In eukaryoten zijn chromosomen lineaire structuren. Elke eukaryote soort heeft een specifiek aantal chromosomen in de kernen van de lichaamscellen. Bij mensen is het aantal chromosomen bijvoorbeeld 46, terwijl het bij fruitvliegen acht is. Chromosomen zijn alleen zichtbaar en van elkaar te onderscheiden als de cel zich gaat delen. Wanneer de cel zich in de groei- en onderhoudsfase van zijn levenscyclus bevindt, zijn eiwitten aan chromosomen gehecht en lijken ze op een afgewikkelde, verwarde bos draden. Deze afgewikkelde eiwit-chromosoomcomplexen worden chromatine (Figuur 2) chromatine beschrijft het materiaal waaruit de chromosomen bestaan, zowel bij gecondenseerd als gedecondenseerd. We zullen ons later meer in detail concentreren op chromatine en chromosomen.

Figuur 2. (a) Deze afbeelding toont verschillende niveaus van de organisatie van chromatine (DNA en eiwit). (b) Deze afbeelding toont gepaarde chromosomen. (credit b: wijziging van het werk door NIH-schaalbalkgegevens van Matt Russell)


Bekijk de video: Maco u0026 Mamuko-Áme szám kodola sávé (November 2021).