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4.6: Der Nukleus
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PROTOKOLLE

4.6: Der Nukleus

Der Nucleus ist ein membrangebundenes Organell einer eukaryontischen Zelle. Er enthält genetische Anweisungen in Form von chromosomaler DNA. Diese unterscheidet sich von der DNA in Mitochondrien oder Chloroplasten, welche für diese Organellen spezifische Funktionen ausführen. Wie z.B. rote Blutkörperchen, haben einige Zellen keinen Kern. Andere Zellen haben dagegen gleich mehrere Zellkerne. Ein Beispiel hierfür sind Skelettmuskelzellen. Die meisten eukaryontischen Zellen besitzen jedoch einen einzigen Zellkern bzw. Nucleus.

Die DNA im Zellkern ist um Proteine wie z.B. Histone gewickelt. Dadurch entsteht ein DNA-Proteinkomplex, das Chromatin. Wenn sich die Zellen nicht teilen, sich also nicht in der Interphase ihres Zellzyklus befinden, ist das Chromatin diffus organisiert. Dies ermöglicht einen einfachen Zugang zur DNA während des Transkriptionsprozesses, wenn die Boten-RNA (mRNA) auf der Grundlage des DNA-Codes synthetisiert wird. Steht eine eukaryontische Zelle kurz vor der Teilung, kondensiert das Chromatin eng in unterschiedliche, lineare Chromosomen. Der Mensch hat insgesamt 46 Chromosomen.

Das Chromatin ist besonders in einer Region des Zellkerns konzentriert, die als Nucleolus bezeichnet wird. Der Nucleolus ist wichtig für die Produktion von Ribosomen, welche die mRNA in Proteine übersetzen. Im Nucleolus wird die ribosomale RNA synthetisiert und mit Proteinen zu ribosomalen Untereinheiten kombiniert. Diese bilden später im Cytoplasma der Zelle funktionierende Ribosomen.

Das Innere des Zellkerns ist mit einer gelartigen Substanz, dem Nucleoplasma, gefüllt. Eine Doppelmembranbestehend aus zwei Lipid-Doppelschichtengenannt, die Kernhülle, umgibt den Nucleus. Kleine proteinausgekleidete Öffnungen, sogenannte Poren, punktieren die Zellkernhülle. Sie steuern, welche Substanzen in den Kern ein- und austreten können. Die Poren erlauben es beispielsweise der mRNA, den Kern zu verlassen. So kann sie zu den Ribosomen reisen, um die Proteintranslation zu steuern.


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