Buněčné jádro: Porovnání verzí

'''Jádro''' (z [[latina|lat]]. ''nucleus'' – jádro nebo oříšek, příp. [[řečtina|řec]]. ''karyon'' - jádro<ref name="jelinek">{{citace elektronické monografie| url=http://old.lf3.cuni.cz/histologie/materialy/doc/skripta.pdf| titul=Histologie embryologie| autor=[[Richard Jelínek]], et al| vydavatel=3. lékařská fakulta UK}}</ref>) je [[organela]] [[eukaryotická buňka|eukaryotických buněk]], v níž je uložena většina [[genetický materiál|genetického materiálu]] ([[DNA]]) buňky. Jedná se o váček obalený dvěma [[buněčná membrána|buněčnými membránami]], který má v průměru 5–10 mikrometrů. Uvnitř se nachází [[chromatin]], tedy DNA a různé přidružené bílkoviny, ale i další struktury (např. [[jadérko]]), kde probíhají různé [[enzym]]atické procesy související s [[DNA]] a [[RNA]].

 

 

== Historie výzkumu ==

Jádro bylo první objevenou [[organela|organelou]] vůbec. Autorem nejstaršího známého nákresu buňky s jádrem byl nizozemský přírodovědec [[Antoni van Leeuwenhoek]] (1632–1723). Jádro, které nazýval „lumen“, pozoroval v [[červená krvinka|červených krvinkách]] [[losos]]a.<ref>{{citace monografie| příjmení=Leeuwenhoek|jméno= A. van|titul= Opera Omnia, seu Arcana Naturae ope exactissimorum Microscopiorum detecta, experimentis variis comprobata, Epistolis ad varios illustres viros|vydavatel= J. Arnold et Delphis, A. Beman, Lugdinum Batavorum |rok=1719–1730|poznámka= Citováno podle: Dieter Gerlach, Geschichte der Mikroskopie. Verlag Harry Deutsch, Frankfurt am Main, Germany, 2009. ISBN 978-3-8171-1781-9.}}</ref> Později jádro popsal v roce 1804 [[Franz Bauer]],<ref name="Harris">{{citace monografie | příjmení = Harris | jméno = H | titul = The Birth of the Cell | vydání = | rok = 1999 | vydavatel = Yale University Press | místo = New Haven}}</ref> posléze do značných detailů [[Robert Brown]]. Poslední jmenovaný zkoumal stavbu [[květ]]u [[vstavačovité|orchidejí]] pod [[mikroskop]]em a ve vnější vrstvě květu si všiml struktury, kterou nazval areola či nucleus.<ref name="Robert Brown">{{citace periodika | příjmení = Brown | jméno = Robert | titul = On the Organs and Mode of Fecundation of Orchidex and Asclepiadea | periodikum = Miscellaneous Botanical Works | ročník = I | strany = 511–514 | rok = 1866}}</ref> Jejich funkci nicméně ani on neznal. Až v roce 1838 předpověděl [[Matthias Schleiden]], že jádro hraje roli v množení buněk: proto také pro jádro používal název cytoblast (z „cyto“–buňka, „blast“–vystavět). Věřil, že kolem „cytoblastů“ vznikají nové buňky. Odpůrcem Schleidena byl [[Franz Meyen]], který se buněčným dělením zabýval a tvrdil, že mnohé buňky jádra mít nemusí. Později se ukázalo, že buňka vzniká vždy jen z buňky a tím pádem funkce jádra zůstala neznámá.<ref name="Cremer">{{citace monografie | příjmení = Cremer| jméno = Thomas | titul = Von der Zellenlehre zur Chromosomentheorie | vydání = | rok = 1985 | vydavatel = Springer Verlag | místo = Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo | isbn = 3-540-13987-7}} Online Version [http://www.t-cremer.de/main_de/cremer/personen/info_T_Cremer.htm#book here]</ref>

 

 

=== Jaderný obal ===

{{podrobně|jaderná membrána}}

Jádro je ohraničeno dvojitým jaderným obalem („jadernou membránou“), v němž se nacházejí póry tvořené speciálními [[bílkovina]]mi, které mají usnadnit a řídit transport specifických makromolekul, např. [[RNA]]. Z důvodu transportu mRNA k ribozómům a [[posttranslační modifikace|posttranslační úpravy]] bílkovin je jádro napojeno na [[drsné endoplazmatické retikulum|drsné]] [[endoplazmatické retikulum]]. Obal jádra sestává ze dvou membrán a vrstvy mezi nimi:

 

=== Chromatin ===

{{podrobně|chromatin}}

Většinu vnitřního prostoru jádra vyplňuje tzv. [[chromatin]], tedy vlastně [[DNA]] a asociované bílkoviny (jako jsou třeba [[histon]]y). [[Jaderná DNA]], která slouží jako [[genetická informace]] pro syntézu většiny bílkovin v buňce, je tvořena několika lineárními řetězci, které se označují jako [[chromozom]]y. Zdravý člověk má v každé tělní buňce 46 takových lineárních molekul, jejichž celková délka je asi jeden metr.<ref name="palecek" /> Nejedná se však obvykle o náhodný spletenec, nýbrž o vysoce organizovaný komplex DNA a bílkovin. Na nejnižší úrovni vznikají z DNA a histonů tzv. [[nukleozom]]y, na vyšších úrovních nacházíme další typy organizace DNA. Kódující části chromatinu se nazývají [[euchromatin]] a bývají poněkud volněji smotané než [[heterochromatin]], který tvoří [[nekódující DNA]].

 

=== Další struktury ===

Kromě jadérka jsou uvnitř buněčného jádra pravidelně pozorovány i další struktury, různých rozměrů a funkcí. Ač se někdy označují za organely, pomocí metody [[FRAP]] obvykle je zjištěno, že mezi nimi a karyoplazmou dochází k rychlé výměně materiálu (ostatně stejně tomu je i u jadérka). Jsou to tedy spíše lokální nahromadění molekulárních komplexů, jež spolu drží na základě slabých vazebných interakcí a zvyšují zde svou lokální koncentraci, což je vhodné pro rychlý průběh biochemických reakcí. K známějším tělískům tohoto typu patří například:<ref name="pollard" />

* [[Cajalovo tělísko|Cajalova tělíska]]: jsou obvykle menší než 1 mikrometr, v jádře jich bývá kolem desíti a obsahují vysokou koncentraci proteinu [[coilin]] (p80-coilin). Podílí na tvorbě [[snRNP]], [[snoRNP]] a zrání [[telomeráza|telomerázy]] (její RNA komponenta je příbuzná [[snoRNA]]).<ref name="Mao-2011">{{Citace periodika | příjmení = Mao | jméno = YS. | příjmení2 = Zhang | jméno2 = B. | příjmení3 = Spector | jméno3 = DL. | titul = Biogenesis and function of nuclear bodies. | periodikum = Trends Genet | ročník = 27 | číslo = 8 | strany = 295-306 | měsíc = Aug | rok = 2011 | doi = 10.1016/j.tig.2011.05.006 | pmid = 21680045}}</ref>

=== Genetická informace ===

{{viz též|centrální dogma molekulární biologie}}

Jádro obsahuje většinu genetické informace eukaryotických buněk. Jedná se o tzv. [[jaderná DNA|jadernou DNA]], mimo ní existuje sice ještě [[mitochondriální DNA]] nebo [[plastidová DNA]], ty však obvykle jsou řádově menší. V DNA se skrývají geny, tedy tzv. [[genetický kód|kódující]] úseky, které se v procesu [[transkripce (DNA)|transkripce]] nejprve musí přepsat v [[RNA]]. Tomu pomáhají různé jaderné enzymy, jako je [[RNA polymeráza]], [[helikáza]] nebo [[topoisomeráza]], a navíc různé [[transkripční faktor]]y.<ref>{{citace monografie |titul= Genome Structure and Function: From Chromosomes Characterization to Genes Technology |příjmení = Nicolini |jméno = Claudio A. |rok= 1997 |vydavatel= Springer |isbn=0792345657}}</ref> Vzniklá RNA se označuje jako [[primární transkript]], je to surový materiál, který je třeba opatřit odolnými konci a sestříhat. Uvádí se tři základní kroky zahrnované pod [[posttranskripční modifikace]]: [[5' čepička|5' guanosinová čepička]], [[poly(A) konec]] a [[splicing|RNA sestřih]] (splicing). Poslední jmenovaný proces – sestřih – provádí [[spliceozom]], enzymatická mašinérie, která vystřihává z primárních transkriptů [[intron]]y. Podle toho, jak je vystřihne, mohou vznikat různé varianty též mRNA v procesu zvaném [[alternativní splicing]].

 

 

== Jádro při buněčném dělení ==

{{viz též|buněčný cyklus|mitóza}}

Každá normální buňka musí mít plnohodnotné jádro. Zároveň však je žádoucí, aby se buňky mohly [[buněčné dělení|dělit]]. Aby se oba požadavky daly zkoordinovat, postupuje se v několika krocích. Nejprve se pouze v rámci tzv. [[S fáze]] jen namnoží obsah jádra (zejména celý [[genom]]), načež po [[Kontrolní body buněčného cyklu|kontrolním bodu]] vstoupí buňka do [[mitóza|mitózy]] (M fáze). V [[prometafáze|prometafázi]] dojde k [[fosforylace|fosforylaci]] [[jaderná lamina|jaderné laminy]] (pomocí [[cyklin-dependentní kináza|cyklin-dependentních kináz]]), načež se zcela rozpadne [[jaderná membrána]]. Díky tomu se mohou během [[metafáze]] navázat [[mikrotubuly]] z [[cytoplazma|cytoplazmy]] na jednotlivé chromozomy, v [[anafáze|anafázi]] dojde k rozchodu sesterských [[chromatida|chromatid]] do protilehlých pólů buňky. Až v [[telofáze|telofázi]] se opět obnovuje jaderná lamina i membrána, do níž se navíc znovu vkládají jaderné póry.<ref name="molbio" />

 

{{Organely a struktury buňky}}

 

[[Kategorie:Buněčné jádro| ]]