nukleus - Dicle Üniversitesi

DİCLE ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ
DÖNEM I
HÜCRE BİLİMLERİ 2 KOMİTESİ
HÜCRE YAPISI:NUKLEUS (ÇEKİRDEK)
Doç.Dr. Engin DEVECİ
NUKLEUS
Bir hücrenin tüm yapılarının ve etkinliklerinin kodlandığı kromozomu Ayrıca, DNA’sını
dublike edecek ve 3 tip RNA’yı–ribozomal (rRNA), haberci (mRNA) ve transfer
(tRNA)-sentezleyecek ve işleyecek moleküler mekanizmalara sahiptir.
Çekirdek hücrenin genetik materyalini taşıdığından dolayı hücrenin yaşaması için mutlaka
gereklidir.Genellikle yuvarlak ya da uzamış bir şekildedir ve hücrenin merkezinde yerleşiktir.
Çekirdeğin büyüklüğü ve morfolojik özellikleri, her dokuda kendine özgü biçimdedir.
Bunun aksine, kanser hücrelerinde,tümoral yapılarda çekirdek düzensiz şekillidir, büyüklüğü
değişken ve kromatin düzeni atipiktir.
Çekirdek 4 bölümden oluşur
Çekirdek zarı: karyolemma
Kromatin: Chromatin
Çekirdekcik: Nucleolus
Çekirdek sıvısı: karyolymph
•
•
•
•
•
•
•
ÇEKİRDEK: NUCLEUS
Alyuvarlar çekirdek içermez
Bazı hücreler loplanmış çekirdek içerir.(Nötrofil)
Bazı hücreler çift çekirdeklidir(Karaciğer hücreleri)
Bazıları çok çekirdeklidir
(osteoklast, iskelet kas hücreleri)
Nukleus’un TEM ve SEM görüntüsü
ÇEKİRDEK ZARI
Çekirdek,stoplazmadan çift tabakalı olan çekirdek membranı ile ayrılmıştır.Membranın iki
yaprağı arasında perinükleer mesafe(40-70 nm) bulunur.Bu mesafe endoplazmik retikulum
keseleri ile devamlılık gösterir.Dış yaprağın yüzeyinde ribozomlara rastlanır.
Çekirdek membranında çok sayıda nukleus porları yer alır. Çekirdek membranı iyon ve
moleküllere karşı geçirgen olmadığı için maddelerin stoplazmadan nuklues’a,nukleustan
stoplazmaya geçişi bu porlar sayesinde olmaktadır.
Porlar;proteinlerin,nukleoproteinlerin ve RNA’ların aktif transportuna aracılılık eder.
9nm’den küçük iyon ve moleküller porlardan serbestçe geçebilir.Porların sayısı hücrenin
aktivitesine bağlı olarak artmaktadır. Nukleus dış zarı Granürlü endoplazmik retikulumun
devamı ve gevşek ağdan oluşmuş ara flamentlerden olan Vimentini,transmembran proteinleri
sentezleyen ribozomlara sahiptir. Nukleus membranının iç yüzünde nüklear lamina olarak
adlandırılan protein flamentlerinden oluşan elektron yoğun alan bulunur.
Kromatine, kromatine bağlı proteinlere,nuklear porlara,nuklear membrana iskelet görevi
yapmakta ayrıca hücre siklusunun yenilenmesinde görev aldıkları bilinmektedir.İntermedier
flamentlerden farklı olarak mitoz esnasında ortadan kalkıp,mitoz sonlandığında yeniden
yapılanırlar. Nukleusun şeklini,boyutunu ve kromatin içeriğini düzenler.Nukleoplazmanın
periferinde perinuklear kromatini ve lipid tabakayı destekler ve organize eder
Kromatin (Chromatin)
Kromatin çekirdekte bulunan ve farklı yoğunlukta kıvrımlar yapan kromozomdur.DNA ve
DNA fonksiyonu için gerekli nuklear proteinden oluşur.Nukleus içerdiği DNA fosfat grupları
ve bazik proteinler (histonlar)nedeni ile bazofilik boyanır.Aktif protein sentezi yapan
hücrelerde nukleus büyüktür.Kromatinin yaygın olması sebebi ile açık boyanır. İnaktif
hücrelerde nukleus koyu yoğun bir şekilde gözlenir.
Kromozom yoğunluğunun şiddetine göre, hem ışık ve hem de elektron mikroskobunda 2 tip
kromatin ayırt edilir Elektron mikroskobunda elektron yoğun ve kaba granüller, ışık
mikroskobunda ise bazofilik kümeler şeklinde görülen Heterokromatin,Kromatinin
yoğunlaşmış, inaktif şekli olup,nukleusun çevresinde yer alır. I.M ‘da Feulgen ile görünür.
Ökromatin, kromozomun daha az kıvrım yapan bölümüdür. Genetik materyali DNA’nın
RNA’ya transkripsiyon edildiği kromatinin aktif kısmı Elektron mikroskobunda ince granüler
bir yapıda, ışık mikroskobunda ise açık bazofilik boyanmış alanlar şeklinde görülür.
Oktamer---- nukleozom
Kromatinin en küçük üniteleri nükleozom denen, DNA ve histonlardan oluşan
makromoleküler komplekslerdir.Nükleozomun ortası 8 histon molekülü içerir
(oktamer).oktamer iki DNA sarmalı ile sarılmıştır
Çekirdekcik: Nucleulos
Çekirdekcik,rRNA moleküllerinin bir araya gelmesiyle oluşur. Bazı hücrelerde birden fazla
çekirdekcik bulunabilir Çekirdekçik, rRNA ve proteinden zengin, çapı 1 mm’den daha büyük
olan nukleus içinde membranla sınırlı olmayan granüler ve flamentöz bir yapıdır.
Sitoplâzmada sentezlenen proteinler, çekirdekçikteki rRNA’lara bağlanmaya başlarlar; daha
sonra, ribozom alt birimleri sitoplâzmaya göç ederler.Hücre siklusunun düzenlenmesi ve
hücre farklılaşmasını etkileyen görevleri bulunmaktadır.
Nükleolus ribozomal RNA (rRNA)’ nın sentezlendiği yapıdır.
Üç temel yapısal bileşenden oluşur.
1. Lifli merkez (kromatine karşılık gelir)
Bir ya da daha çok sayıda soluk boyalı olarak görülen bu bölgeler , rRNA kodlayan
dizilerinden oluşmuştur.
2. Pars fibroza (ribonükleoproteine karşılık gelir)
5-10 nm büyüklüğünde, sıkıca paketlenmiş ribonukleoprotein liflerinden oluşur
3. Pars granüloza
15-20 nm büyüklüğündeki granüllerden (olgunlaşan ribozomlar) oluşur.
baz
Büyük çekirdekçik; bölünmekte olan embriyonik hücreler ile etkin olarak protein sentezleyen
ve hızla büyüyen malin tümörlerin hücrelerinde görülür.Çekirdekçik hücre bölünmesinin
profaz evresinde kaybolur ve mitozun telofaz evresinde yineden görülür.
Çekirdekciğin nükleus zarına yakın olması yüksek aktivite evresindeki hücrelerde
görülür.Protein sentezinin çok fazla yapıldığı hücrelerde iridirler.Sitoplazmada devamlı yer
değiştirirler.
KROMOZOMLAR
I.M. ile görülebilen mitoz ve mayoz boyunca yoğunlaşmış ve biçimlenmiş kromatin
materyalidir. kromatin iplikleri kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluşturur.Hücre bölünmesi
başlangıcında 2 katına çıkan DNA molekülleri 2 şerli bir araya gelerek kromozomları
oluşturur.Bir DNA molekülü kromozomdan 5-10 bin defa daha uzundur.Aralarını histon
yapısında olmayan protein molekülleri doldurur.Kromozomların primer ve sekonder
boğumları vardır.Primer bütün kromozomlarda bulunurken, sekonder boğum çok azında yer
alır.
•
•
Kromonema: kromozomun içine sığacak kadar kısalmış kromatin ipliklerine denir.
Sentromer: primer boğumda bulunan kromozomdaki kromonema çiftini bir arada
tutan oluşum
• Kromatid: kromozomların birer kromonema içeren yarımlarına verilen isimdir.
• Metasentrik kromozom: primer boğum ortada kollar birbirine eşit
• Submetasentrik kromozom: primer boğum1/3 kısımda yer alır.
• Akrosentrik kromozom: primer boğum bir uca çok yakındır.
. Telosentrik kromozom: primer boğum iki ucu birbirine bağlayacak şekilde yerleşmiştir.
sentromer tam uçta
Metafaz kromozomları X şeklinde, Serbest kolları sentromer bölgesinde tutunmuş durumdaki
2 ayrı kromatidler Sentromer bölgesinde kromozom, iğ iplikçiklerine mikrotübüllerle
bağlanmıştır.
Tutunma noktasında yapısal proteinler olan kinetekorlar bulunur
Nükleik asitler
• Nükleik asitleri nükleotidler oluşturur
• Nükleotid: azotlu baz+ pentoz şekeri+ fosfor asiti
• Nükleosid: azotlu baz+pentoz şekeri
• Polinükleotid: nükleotid+nükleotid+…….
Polimerizasyon: nükleotidlerdeki şekerlerin fosfatlara polimeraz enzimi aracılığı ile
bağlanarak uzun iplikçikleri(nükleik asitleri) oluşturmasıdır
• Pentoz şekerleri: RNA da riboz ve DNA da deoksiriboz
• Azotlu bazlar: adenin, timin, sitozin, guanin urasil,
• Pürin bazlar: adenin+ guanin
• Primidin bazlar: timin+sitozin+urasil
• A-T, G-C
DNA
• A-U, G-C
RNA
Replikasyon, DNA helikaz ile ayrılan DNA iplikçik çiftinden nükleotidlerin DNA
polimeraz aracılığıyla bu DNA ipliklerine bağlanması ve sayısının 2 katına çıkmasıdır.
A-T,T-A G-C, C-G
Gen: DNA iplikleri boyunca birer molekül RNA sentezleyen parçalara denir
Genom: Genlerin tümüne birden verilen isimdir.
Transkripsiyon
•
•
•
•
•
DNA dan RNA sentezlenmesidir.
DNA nın belli bölümleri katılır
DNA helikaz enzimiyle çift sarmal ayrılır. Bu bölgelerden RNA sentezi gerçekleşir.
A-U, G-C, C-G eşleşmesi olur
RNA sentezi, bazların RNA polimeraz aracılığıyla birbirine bağlanmasıyla gerçekleşir.
Sex Kromatini
Dişi memelilerin soma hücrelerinde çekirdek zarının iç yüzüne oturmuş yada karyoplazma
içinde
kromatin
topluluklarından
daha
iri
cisimciklerdir.
Yanak mukozası, polimorf nukleuslu lökositlerde