تم العثور على نواة الخلية ، أو النواة ، في كل خلية من ما يسمى حقيقيات النوى (الكائنات الحية ذات النواة). يتم فصله عن السيتوبلازم ، المادة السائلة داخل الخلية بواسطة غشاء ، ولكنه قادر على انتقائي كتلة الانتقال مع السيتوبلازم عبر المسام النووية في الغشاء النووي. النواة بما تحتويه الكروماتينية (DNA بالإضافة إلى أخرى البروتينات) ، يعمل كمركز تحكم للخلية.
ما هي النواة؟
النواة هي عضية موجودة (تقريبًا) في جميع خلايا الكائنات الحية الأعلى. الكائنات الحية ذات النوى تسمى حقيقيات النوى. تعمل النوى كمركز تحكم أو مركز قيادة للخلية وتحتوي على جميع المعلومات الوراثية باستثناء المعلومات الوراثية لـ الميتوكوندرياالتي لها حمضها النووي. المعلومات الجينية موجودة كما يسمى الكروماتينيةوالتي تتكون من خيوط مزدوجة الحلزون ومحددة البروتينات. خلال مرحلة الانقسام للنواة والخلية ، يتم ترتيب الخيوط في نفسها الكروموسومات. بالمقارنة مع السيتوبلازم ، الجزء الداخلي للخلية ، يتم فصل النواة الكروية عادةً بغشاء من طبقتين الدهون. لأن النواة يجب أن تكون قادرة على الانتقائية كتلة الانتقال مع السيتوبلازم ، يتخلل الغشاء النووي ما يسمى بالمسام النووية التي يتم من خلالها نقل الكتلة الانتقائي. يوجد في مركز النواة تقريبًا الجسيمات النووية (النواة) ، التي تنسخ التعليمات الخاصة بتجميع البروتين من الجينات مثل ما يسمى بـ mRNA و tRNA. يتم تمرير mRNA و tRNA فعليًا عبر المسام النووية إلى الريبوسومات في السيتوبلازم كإرشادات للبناء البروتينات.
التشريح والبنية
يتم فصل النوى ، التي عادة ما تكون كروية الشكل ، عن سيتوبلازم الخلية بواسطة الغشاء النووي. في الثدييات ، يصل قطر النواة من 5 إلى 16 ميكرومتر. يتكون الغشاء النووي بسمك 35 نانومتر تقريبًا من طبقة ثنائية من الدهون وهو غير نافذ للماء تقريبًا حلول بسبب خصائصه الكارهة للماء. ال غشاء الخلية يحتوي على حوالي 2,000 مسام نووي يتم من خلالها التبادل الانتقائي والثنائي للمواد. يندمج الجانب الخارجي من الغشاء في الشبكة الإندوبلازمية الخشنة ، بينما يتم تبطين الجانب الداخلي من الغشاء بطبقة من الخيوط الدقيقة التي توفر الاستقرار للغشاء وتشكل حدودًا واضحة مع الكروماتينية. الكروماتين هو المكون الرئيسي للداخل النووي ويتكون من خيوط الكروماتين المضطربة التي تحتوي على الحمض النووي والبروتينات الأخرى وترتب نفسها في النوع المحدد الكروموسومات قبل الانقسام النووي والخلوي. حول مركز النواة يوجد الجسم النووي (النواة) ، والذي يتكون من تكتل من الحمض النووي الريبي الريبوسومي.
الوظيفة والمهام
تتمثل الوظائف الرئيسية للنواة في تخزين المعلومات الجينية للكائن الحي بأكمله والتحكم في عمليات التمثيل الغذائي للخلية ، بما في ذلك الانقسام النووي والخلوي أثناء عمليات النمو. تتم السيطرة على عمليات التمثيل الغذائي وفقًا للتعليمات الجينية المتاحة للنواة لهذا الغرض. توجد المعلومات الجينية للكائن الحي بأكمله في نواة الخلية على شكل خيوط كروماتين. تحتوي نوى الخلية لجميع أنواع الأنسجة التي تحدث دائمًا على المخطط الكامل للكائن الحي باستثناء نواة الخلية. الميتوكوندريا، محطات توليد الطاقة في الخلية. ال الميتوكوندريا تحتوي على حمضها النووي وهي مستقلة عن مركز التحكم في النواة. يمكن للنواة أن تنسخ بشكل انتقائي أو تنسخ تسلسل الحمض النووي عن طريق جسمها النووي وتنقلها عبر المسام النووية إلى السيتوبلازم ، حيث الريبوسومات يتم تحويل تسلسلات الحمض النووي الريبي إلى متواليات الأحماض الأمينية "الحقيقية" لبناء البروتينات. للتحكم في مهمة انقسام الخلية ، تتسبب النواة في تجميع خيوط الكروماتين في نوع معين الكروموسومات قبل التقسيم. هذا يجعل من السهل توزيع الحمض النووي على الخلية الوليدة ، ويمكن أن تتماسك الجينات بشكل أفضل لأن الغشاء النووي يذوب أثناء مرحلة الانقسام ، لذلك لا توجد نواة يمكن التعرف عليها عمليًا. بعد اكتمال مرحلة الانقسام ، تقوم الشبكة الإندوبلازمية مرة أخرى بتطوير غشاء نووي ، وتذوب بنية الكروموسومات. أصبحت المعلومات الوراثية متاحة الآن بشكل انتقائي للنواة في شكل خيوط الكروماتين.
الأمراض والاضطرابات
يمكن أن تؤدي الأعطال التي تنشأ من النواة إلى حدوث مشاكل خطيرة الصحية يمكن أن تكون الأعراض المحددة مرتبطة بشكل مباشر أو غير مباشر بخلل في نواة الخلية. اعتلال الميتوكوندريا ، الذي يقوم على عيوب وراثية معينة ، يتجلى في البداية في حقيقة أن واحدًا أو أكثر من البروتينات المشفرة في نواة الخلية ، والتي يتم توجيهها إلى الميتوكوندريا عبر المسام النووية ، قيادة لأعطال في الميتوكوندريا. يمكن اعتلال الميتوكوندريا قيادة لمشاكل خطيرة حتى في سن مبكرة لأن إمداد الطاقة عبر الميتوكوندريا ضعيف. هذا أقل من عطل حقيقي في الترميز وأكثر "تعليمات" خاطئة من خلال تسلسل DNA متحور. مجموعة أخرى من الأمراض ، التي تسببها عيوب وراثية والمعروفة باسم متلازمة هاتشينسون جيلفورد (HGPS) ، ترجع إلى حقيقة أن بروتينًا معينًا يوفر الاستقرار للغشاء النووي تم ترميزه بشكل غير صحيح. هذا يؤدي إلى تشوهات في نواة الخلية مع عواقب وخيمة. تؤدي جميع الأشكال المعروفة من HGPS إلى تسريع عملية الشيخوخة بشكل كبير ، بحيث يبلغ متوسط العمر المتوقع حوالي 14 عامًا فقط. يتم تشغيل HGPS النادر للغاية بواسطة جينة ويؤدي لاحقًا إلى حدوث أعطال مباشرة في الغشاء النووي. روابط مجموعة بحثية ألمانية بلجيكية التصلب الجانبي الضموري (ALS) والجبهة الصدغية الخرف (FTD) إلى فشل البروتين TDP-43 ، والذي يلعب دورًا طبيعيًا في ترميز البروتين في النواة. وجد فريق البحث أن TD-43 تترسب خارج النواة ولم يعد بإمكانها دخول النواة عبر المسام النووية ، مما يمنعها من أداء وظيفتها هناك.
