的核质是其中DNA和其他核结构,例如核仁,被嵌入的物质。它通过细胞核膜与细胞质分离,但可以通过核孔与其交换物质。
它的成分主要是水以及与基因调控有关的一系列糖,离子,氨基酸,蛋白质和酶,其中有300多种除组蛋白以外的蛋白质。实际上,其组成与细胞质相似。
在这种核流体中还有核苷酸,它们是在酶和辅因子的帮助下用于构建DNA和RNA的“构件”。在一些较大的细胞中,例如髋臼,核质清晰可见。
以前认为核质由包围核内的无定形物质组成,不包括染色质和核仁。但是,在核质内部有一个蛋白质网络负责组织染色质和核的其他成分,称为核基质。
新技术使更好地可视化此组件并识别新结构成为可能,例如核内薄片,从核孔中出现的蛋白丝和RNA处理机械。
一般特征
核质,也称为“核汁”或核质,是一种原生质胶体,具有与细胞质相似的特性,相对致密并且富含不同的生物分子,主要是蛋白质。
在该物质中发现了染色质和一个或两个称为核仁的小体。该流体中还有其他巨大的结构,例如Cajal体,PML体,螺旋体或核斑点等。
处理信使前RNA和转录因子所必需的结构集中在Cajal体内。
核斑点看起来与Cajal体相似,它们非常动态,并向转录活跃的区域移动。
PML体似乎是癌细胞的标志物,因为它们难以置信地增加了细胞核内的数量。
还有一系列球形核仁小体,直径范围在0.5到2 µm之间,由小球或原纤维组成,尽管在健康细胞中已有报道,但在病理结构中它们的频率要高得多。
嵌入核质中最相关的核结构如下:
核仁
核仁是位于细胞核内部的杰出球形结构,不受任何类型的将其与其余核质分开的生物膜的限制。
它由称为NOR(染色体核仁组织者区域)的区域组成,该区域编码核糖体的序列位于其中。这些基因存在于染色体的特定区域。
在人类的特定情况下,它们组织在13、14、15、21和22号染色体的卫星区域。
核仁中发生一系列必不可少的过程,例如组成核糖体的亚基的转录,加工和组装。
另一方面,除了传统功能之外,最近的研究发现核仁与癌细胞抑制蛋白,细胞周期调节剂和病毒颗粒蛋白有关。
亚核领地
DNA分子不是随机分散在细胞核中,而是以高度特异性和紧凑的方式组织在一起,并在整个进化过程中带有一组高度保守的蛋白质,称为组蛋白。
组织DNA的过程允许将近四米的遗传物质引入微观结构。
遗传物质和蛋白质的这种结合称为染色质。它组织在核质中定义的区域或结构域中,可以区分两种类型:常染色质和异染色质。
与染色质高度紧凑的异染色质相反,Euchromatin的紧凑性较差,并且包含转录活跃的基因,因为转录因子和其他蛋白质可以访问它。
异染色质区域存在于外周,而常染色质则更靠近细胞核中心,并且也靠近核孔。
同样,染色体分布在核内称为染色体区域的特定区域。换句话说,染色质不是随机地漂浮在核质中。
核基质
各个核室的组织似乎是由核基质决定的。
它是核的内部结构,由与核孔复合物,核仁残留物和一组分布在整个核中的纤维和颗粒结构组成的薄片组成,占据了核的大部分。
试图表征基质的研究得出的结论是,基质太多,无法定义其生化和功能组成。
薄片是一种由10到20 nm范围内的蛋白质组成的层,并列在核心膜的内表面。蛋白质组成取决于所研究的分类组。
组成叶片的蛋白质与中间丝相似,除了核信号外,还具有球形和圆柱形区域。
至于内部核基质,它包含大量具有信使RNA和其他类型RNA结合位点的蛋白质。在此内部基质中,发生DNA复制,非核仁转录和转录后信使preRNA处理。
核骨骼
在细胞核内,有一个结构类似于细胞核中的细胞骨架,称为核骨架,由肌动蛋白,αII-血影蛋白,肌球蛋白等蛋白质以及称为纤蛋白的巨型蛋白质组成。但是,这种结构的存在仍在研究人员的争论中。
结构体
核质是一种凝胶状物质,其中可以区分上述各种核结构。
核质的主要成分之一是核糖核蛋白,由蛋白质和RNA组成,RNA由富含芳香族氨基酸且对RNA有亲和力的区域组成。
在细胞核中发现的核糖核蛋白被专门称为小核糖核糖蛋白。
生化成分
核质的化学成分很复杂,包括复杂的生物分子,例如核蛋白和酶,以及无机化合物,例如盐和矿物质,例如钾,钠,钙,镁和磷。
其中一些离子是复制DNA的酶必不可少的辅助因子。它还包含ATP(三磷酸腺苷)和乙酰辅酶A。
核酸合成中需要一系列的酶,例如DNA和RNA,被嵌入到核质中。其中最重要的是DNA聚合酶,RNA聚合酶,NAD合成酶,丙酮酸激酶等。
核质中最丰富的蛋白质之一是核质蛋白,它是一种酸性和五聚体蛋白,其头部和尾部的结构域不相等。其酸性特征设法屏蔽了组蛋白中存在的正电荷,并设法与核小体缔合。
核小体是项链上由DNA与组蛋白相互作用形成的珠状结构。还检测到小脂质分子漂浮在该半水基质中。
特征
核质是基质,在该基质中会发生一系列基本反应,以使核和细胞正常发挥作用。它是DNA,RNA和核糖体亚基合成的位置。
它可以作为一种“床垫”,除了提供一种运输材料的方式之外,还可以保护浸入其中的结构。
它充当亚核结构的悬浮中间体,还有助于保持核的形状稳定,使其具有刚性和韧性。
已经证明核质中存在一些代谢途径,如细胞质中一样。这些生化途径中包括糖酵解和柠檬酸循环。
也已经报道了戊糖磷酸途径,其将戊糖贡献至细胞核。以同样的方式,核是NAD +的合成区,其充当脱氢酶的辅酶。
Messenger preRNA处理
前mRNA的加工发生在核质中,需要存在小的核仁核糖核蛋白,缩写为snRNP。
确实,在真核细胞核质中发生的最重要的活性之一是成熟信使RNA的合成,加工,运输和输出。
核糖核蛋白一起形成剪接体或剪接复合体,该复合体是负责从信使RNA去除内含子的催化中心。尿嘧啶含量高的一系列RNA分子负责识别内含子。
除了其他蛋白质的参与外,剪接体还由大约五个称为snRNA U1,U2,U4 / U6和U5的小核仁RNA组成。
让我们记住,在真核生物中,基因在DNA分子中被称为内含子的非编码区打断,必须将其消除。
剪接反应整合了两个连续的步骤:通过与内含子3'区域相邻的腺苷残基相互作用,在5'切割区域发生亲核攻击(释放外显子的步骤),然后是外显子的并集。
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