Šūnas kodols vai kodols ir atrodams katrā tā dēvēto eikariotu (dzīvo organismu ar kodolu) šūnā. Tas ir atdalīts no citoplazmas, šķidras vielas šūnā ar membrānu, bet spēj selektīvi masa pārnest ar citoplazmu caur kodola porām kodola membrānā. Kodols ar tajā esošo hromatīns (DNS plus citi proteīni), darbojas kā šūnas vadības centrs.
Kas ir kodols?
Kodols ir organelle, kas atrodas (gandrīz) visās augstāko organismu šūnās. Dzīvās būtnes ar kodoliem sauc par eikariotiem. Kodoli darbojas kā šūnas vadības vai vadības centrs un satur visu iedzimto informāciju, izņemot iedzimto informāciju mitohondriji, kuriem ir sava DNS. Ģenētiskā informācija ir tā sauktā hromatīns, kas sastāv no dubultās spirāles pavedieniem un dažiem proteīni. Kodola un šūnas dalīšanās fāzē pavedieni sakārtojas hromosomas. Salīdzinot ar citoplazmu, šūnas iekšpusi, parasti sfērisko kodolu atdala divslāņu membrāna. lipīdi. Tā kā kodolam jābūt spējīgam selektīvi masa pārnešana ar citoplazmu, kodola membrāna ir savstarpēji saistīta ar tā sauktajām kodola porām, caur kurām notiek selektīva masas pārnešana. Aptuveni kodola centrā atrodas kodola korpuss (nucleolus), kas no gēniem kopē olbaltumvielu montāžas instrukcijas kā tā sauktās mRNS un tRNS. MRNS un tRNS praktiski tiek nodotas caur kodola porām uz ribosomas citoplazmā kā instrukcijas celtniecībai proteīni.
Anatomija un struktūra
Kodolus, kuru forma parasti ir sfēriska, no šūnas citoplazmas atdala kodola membrāna. Zīdītājiem kodola diametrs ir no 5 līdz 16 µm. Aptuveni 35 nm biezā kodola membrāna sastāv no lipīdi un ir gandrīz necaurlaidīgs ūdenim risinājumi hidrofobo īpašību dēļ. The šūnu membrānu satur aptuveni 2,000 kodolu poru, caur kurām notiek selektīva, divpusēja vielu apmaiņa. Membrānas ārējā puse saplūst raupjā endoplazmatiskajā tīklā, savukārt membrānas iekšpuse ir izklāta ar mikrošķiedru slāni, kas nodrošina membrānas stabilitāti un veido skaidru robežu ar hromatīns. Hromatīns ir kodola iekšējās daļas galvenā sastāvdaļa, un to veido nesakārtoti hromatīna pavedieni, kas satur DNS un citas olbaltumvielas un kas sakārtojas sugai raksturīgā veidā. hromosomas pirms kodola un šūnu dalīšanās. Apmēram kodola centrā atrodas kodola korpuss (nucleolus), kas sastāv no ribosomu RNS konglomerāta.
Funkcija un uzdevumi
Galvenās kodola funkcijas ir visa organisma ģenētiskās informācijas uzglabāšana un šūnas vielmaiņas procesu kontrolēšana, ieskaitot kodola un šūnu dalīšanos augšanas procesos. Metabolisma procesu kontrole notiek saskaņā ar ģenētiskajām instrukcijām, kas kodolam pieejamas šim nolūkam. Visu organismu ģenētiskā informācija atrodas šūnas kodolā hromatīna pavedienu veidā. Visu sastopamo audu tipu šūnu kodoli vienmēr satur visu organisma plānu, izņemot mitohondriji, šūnas spēkstacijas. The mitohondriji satur savu DNS un nav atkarīgi no kodola vadības centra. Kodols var selektīvi replicēt vai transkribēt DNS sekvences, izmantojot savu kodola korpusu, un transportēt tās caur kodola porām citoplazmā, kur ribosomas olbaltumvielu veidošanai RNS sekvences tiek pārveidotas par “īstām” aminoskābju sekvencēm. Lai kontrolētu šūnu dalīšanās uzdevumu, kodols liek hromatīna pavedieniem saplūst sugām raksturīgos hromosomas pirms sadalīšanas. Tas atvieglo DNS izplatīšanu meitas šūnā, un gēnus var labāk turēt kopā, jo dalīšanās fāzē kodola membrāna izšķīst, tāpēc praktiski nav atlicis neviens atpazīstams kodols. Pēc dalīšanās fāzes pabeigšanas endoplazmas tīklojums atkal attīsta kodola membrānu, un hromosomu struktūra izšķīst. Iedzimtā informācija kodolam atkal ir selektīvi pieejama hromatīna pavedienu veidā.
Slimības un traucējumi
Kodola darbības traucējumi var izraisīt nopietnus veselība problēmas. Īpaši simptomi var būt tieši vai netieši saistīti ar nepareizu darbību šūnu kodolā. Mitohondriopātija, kuras pamatā ir noteikti iedzimti ģenētiski defekti, sākotnēji izpaužas kā fakts, ka viens vai vairāki šūnu kodolā kodēti proteīni, kas caur kodola porām tiek novirzīti mitohondrijās, vadīt uz mitohondriju darbības traucējumiem. Mitohondriopātija var vadīt nopietnām problēmām pat jaunā vecumā, jo ir traucēta enerģijas padeve caur mitohondrijām. Tas ir mazāk patiess darbības traucējums kodēšanā un vairāk kļūdaina mutācijas DNS secības “instrukcija”. Vēl viena slimību grupa, ko izraisa ģenētiski defekti un kas pazīstama kā Hačinsona-Gilforda sindroms (HGPS), ir saistīta ar faktu, ka noteikts proteīns, kas nodrošina kodola membrānas stabilitāti, ir nepareizi kodēts. Tas noved pie šūnu kodola deformācijām ar nopietnām sekām. Visas zināmās HGPS formas izraisa dramatiski paātrinātu novecošanās procesu, tāpēc vidējais paredzamais dzīves ilgums ir tikai aptuveni 14 gadi. Ārkārtīgi reto HGPS iedarbina gēns defekti un pēc tam noved pie tiešiem kodola membrānas darbības traucējumiem. Saites ir Vācijas un Beļģijas pētnieku grupā amiotrofiskā laterālā skleroze (ALS) un frontotemporāls demenci (FTD) līdz olbaltumvielu TDP-43 mazspējai, kurai parasti ir nozīme olbaltumvielu kodēšanā kodolā. Pētnieku grupa atklāja, ka TD-43 tiek nogulsnēts ārpus kodola un vairs nevar iekļūt kodolā caur kodola porām, liedzot tam tur pildīt savu funkciju.
