İçeriğe atla

Çekirdekçik

Tipik bir hayvan hücresinin yapı taşlarını (Organellerini) gösteren çizimi. :
(1) Çekirdekçik
(2) Çekirdek
(3) Ribozomlar (küçük noktalar)
(4) Vezikül
(5) Granüllü endoplazmik retikulum (ER)
(6) Golgi aygıtı
(7) Hücre iskeleti
(8) Granülsüz endoplazmik retikulum
(9) Mitokondriler
(10) Koful
(11) Sitoplazma
(12) Lizozom
(13) Sentrozom içindeki Sentriyoller
Çekirdek ve çekirdekçiğin mikroskop görüntüsü

Çekirdekçik ya da nükleolus, ökaryot hücrelerin çekirdeklerinin içinde bulunan zarsız bir yapıdır.

Çekirdekçik; bakteriler, arkealar, çekirdek içeren alyuvarlar ve sperm hücreleri dışında bütün canlı hücrelerde bulunan küresel bir cisimdir. Yapısının %10-20 kadarı RNA'dan, %70-80 kadarı proteinden, geri kalanı DNA'dan oluşmaktadır. Protein kısmının bir bölümü enzim yapısına, çok daha büyük bir bölümü ise ribozomun yapısına girecek olan ribozomal proteine dönüşür.

Görevi ribozomal RNA (rRNA) transkripsiyonu yapmak ve hücre içinde bunları birleştirmektir. Hücre çekirdeğinin hacimce %25'ini kaplar. Çekirdekçiklerdeki işlev bozuklukları "nükleolopati" adı altında değerlendirilen çok çeşitli hastalıklara sebep olabilmektedir.[1]

Yapı

Çekirdekçikler üç farklı bölgeden oluşmaktadır: ipliksi (fibriler) bölge (FC), yoğun ipliksi bölge (DFC) ve tanecikli (granüler) bölge (GC).[2] Elektron mikroskobu görüntülerine göre ipliksi bölgede uzunluğu çapının yaklaşık olarak iki katı olan fibriler proteinler bulunmaktadır. Tanecikli bölge ise daha çok çekirdekçiğin çevresinde bulunmakta ve granüllü yapılardan oluşmaktadır. Yoğun ipliksi bölge de henüz olgunlaşmamış ribozom alt birimlerinden oluşmaktadır.

Çoğu çekirdekçikte (özellikle bitkilerde) bulunan bir başka yapı da çekirdekçiğin merkezindeki şeffaf bölgede bulunan nükleolar vakuoldür.[3] Çoğu bitki türü çekirdekçiğinde hayvan çekirdekçiklerinin aksine çok yüksek oranda demir konsantrasyonuna rastlanır.[4] Nükleolar vakuol de bu oranı dengelemek üzere özelleşmiştir.

Hücre bölünmesi esnasındaki yapısı

Hücre bölünmesi sırasında çekirdekçik kaybolur. Bölünmeden sonra tekrar oluşur. Bölünmenin başlangıcında kromozomlar oluşmaya başladığında çekirdekçik küçülür, çünkü çekirdekçiği oluşturan kromatin de nükleozom oluşumuyla kısalmaya başlamaktadır. Bölünmenin metafaz evresinde ise DNA ultrastrüktür yapıda başlangıçtaki halinin 10.000 katı kadar kısalma olduğunda çekirdekçik tamamen görünmez olur. Çekirdekçiğin protein kısımları, fibrilli ve granüllü bölgeleri sitoplazmaya dağılır. Bölünmenin telofaz evresinin sonuna doğru ultrastrüktür yapıdaki DNA, sarmallarından kurtulup uzamaya başladığında çekirdek yapıcı kromozomların rRNA genlerini taşıyan DNA bölgeleri bir araya gelerek tekrar çekirdekçiği oluştururlar.

Görev

Çekirdekçikler, ilk olarak Barbara McClintock tarafından tanımlanan ve çekirdekçik organizatörü (NOR) olarak adlandırılan özel genetik lokusların etrafında yer almaktadır. Bir NOR, çok çeşitli kromozomlarda bulunabilen rRNA genleriyle dizilidir. Aslında tüm canlıların genomunda çok sayıda rRNA geni bulunmaktadır. Örneğin bir insanda 5.8S, 18S ve 28S rRNA'ları kodlayan 200 kadar gen ve 5S rRNA'yı kodlayan 2000 gen kopyası mevcuttur. Buna rağmen embriyonik gelişim sürecinde hücrenin ihtiyaç duyduğu rRNA ürünleri hızlı bir şekilde karşılanamamaktadır. Dolayısıyla hücre gen amplifikasyonu ile gereksinim duyulan çok fazla sayıdaki rRNA ürününü karşılamaktadır.

Gen amplifikasyonu, belli bir gen serisi replikasyon yaptığı halde geri kalan genomun değişmeyip aynı kalmasıdır. Dolayısıyla amplifikasyon, tekrarlayan DNA replikasyon döngülerinin sonucunda oluşmaktadır. Sonuçta amplifiye olan genin birçok kopyası elde edilmektedir ve dolayısıyla gen ifadesi artmaktadır. Böylece hücrenin gereksinim duyduğu fazla miktardaki büyük rRNA'lar sentezlenmektedir.

Kaynakça

  1. ^ Hetman M (June 2014). "Role of the nucleolus in human diseases. Preface". Biochimica et Biophysica Acta. 1842 (6): 757. doi:10.1016/j.bbadis.2014.03.004 Özgürce erişilebilir. PMID 24631655. 
  2. ^ O'Sullivan JM, Pai DA, Cridge AG, Engelke DR, Ganley AR (June 2013). "The nucleolus: a raft adrift in the nuclear sea or the keystone in nuclear structure?". Biomolecular Concepts. 4 (3): 277-86. doi:10.1515/bmc-2012-0043. PMC 5100006 $2. PMID 25436580. 
  3. ^ Beven AF, Lee R, Razaz M, Leader DJ, Brown JW, Shaw PJ (June 1996). "The organization of ribosomal RNA processing correlates with the distribution of nucleolar snRNAs". Journal of Cell Science. 109 ( Pt 6) (6): 1241-51. PMID 8799814. 15 Aralık 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Ocak 2021. 
  4. ^ Roschzttardtz H, Grillet L, Isaure MP, Conéjéro G, Ortega R, Curie C, Mari S (August 2011). "Plant cell nucleolus as a hot spot for iron". The Journal of Biological Chemistry. 286 (32): 27863-6. doi:10.1074/jbc.C111.269720. PMC 3151030 $2. PMID 21719700. 
Wikimedia Commons'ta Çekirdekçik ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">RNA</span> nükleotitlerden oluşan polimer

Ribonükleik asid (RNA), bir nükleik asittir, nükleotitlerden oluşan bir polimerdir. Her nükleotit bir azotlu baz, bir riboz şeker ve bir fosfattan oluşur. RNA pek çok önemli biyolojik rol oynar, DNA'da taşınan genetik bilginin proteine çevirisi (translasyon) ile ilişkili çeşitli süreçlerde de yer alır. RNA tiplerinden olan mesajcı RNA, DNA'daki bilgiyi protein sentez yeri olan ribozomlara taşır, ribozomal RNA ribozomun en önemli kısımlarını oluşturur, taşıyıcı RNA ise protein sentezinde kullanılmak üzere kullanılacak aminoasitlerin taşınmasında gereklidir. Ayrıca çeşitli RNA tipleri genlerin ne derece aktif olduğunu düzenlemeye yarar.

Hücre bir canlının yapısal ve işlevsel özellikler gösterebilen en küçük birimidir. Hücre kelimesi, ; Latince küçük odacık anlamına gelen "cellula" kelimesinden Robert Hooke tarafından türetilmiştir. Hücrenin içerisinde "Solunum, Boşaltım, Beslenme, Sindirim" gibi yaşamsal faaliyetler gerçekleşir.

<span class="mw-page-title-main">Hücre çekirdeği</span> ökaryot hücrelerin çoğunda bulunan zarla kaplı bir organel

Hücre çekirdeği ya da nükleus, ökaryot hücrelerin hepsinde bulunan zarla kaplı bir organeldir. Hücrenin genetik bilgilerinin çoğu, hücre çekirdeğinin içinde katlı uzun doğrusal DNA molekülleri ile histon gibi birçok proteinin bir araya gelerek oluşturduğu kromozomlarda bulunur. Bu kromozomların içindeki genler hücrenin çekirdek genomunu oluşturur. Hücre çekirdeğinin işlevi bu genlerin bütünlüğünü devam ettirmek ve gen ekspresyonunu düzenleyerek hücre işlevlerini kontrol altında tutmaktır. Çekirdeği çıkarılan her hücre bir süre sonra ölür.

<span class="mw-page-title-main">Ribozom</span> Tüm canlı hücrelerde bulunan zarsız organel.

Ribozom, tüm canlı hücrelerde bulunan karmaşık moleküler yapıya sahip ve protein oluşturma sürecinde hayati bir rol oynayan bir organeldir. Bu süreç, mRNA çevirisi olarak bilinen bir biyolojik mekanizma aracılığıyla gerçekleşir. Kısaca ribozomlar, haberci RNA (mRNA) molekülleri tarafından sağlanan talimatları takip ederek amino asitleri birbirine bağlar ve polipeptit adı verilen amino asit zincirlerini oluşturur.

<span class="mw-page-title-main">Ribozomal RNA</span> Ribozomun RNA bileşeni

Ribozomal RNA (rRNA), ribozomlarda bulunan bir RNA tipidir, ribozomun protein senteziyle ilişkili katalitik fonksiyonundan sorumludur. Ribozomal RNA'nın görevi, mRNA'daki bilginin translasyon süreci sırasında amino asit dizisine çevrilmesi için taşıyıcı RNA (tRNA) ile etkileşmek ve uzayan peptit zincirine amino asit takmaktır. Hücre sitoplazmasında serbest halde bulunan RNA'nın %80'i rRNA'dan oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Protein biyosentezi</span>

Protein biyosentezi, hücrenin protein sentezlenmesi için gereken bir biyokimyasal süreçtir. Bu terim bazen sadece protein translasyonu anlamında kullanılsa da transkripsiyon ile başlayıp translasyonla biten çok aşamalı bir süreçtir. Prokaryotlarda ve ökaryotlarda ribozom yapısı ve yardımcı proteinler bakımından farklılık göstermesine karşın, temel mekanizma korunmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Nükleik asit</span> bilinen tüm yaşam için gerekli olan büyük biyomoleküller sınıfı

Nükleik asitler, bütün canlı hücrelerde ve virüslerde bulunan, nükleotid birimlerden oluşmuş polimerlerdir. En yaygın nükleik asitler deoksiribonükleik asit (DNA) ve ribonükleik asit (RNA)'dır. İnsan kromozomlarını oluşturan DNA milyonlarca nükleotitten oluşur. Nükleik asitlerin başlıca işlevi genetik bilgi aktarımını sağlamaktır.

<span class="mw-page-title-main">Translasyon</span> Protein sentezine ilişkin hücresel süreç

Translasyon, transkripsiyon sonucu oluşan mRNA'lardaki koda uygun olarak ribozomlarda gerçekleştirilen amino asit zinciri veya polipeptit sentezi sürecidir, daha sonra üretilen amino asit zinciri veya polipeptit uygun bir şekilde katlanarak etkin bir protein haline gelmektedir. Translasyon, protein biyosentezinin ilk aşamasıdır. 4 harfli DNA dilindeki mesajın 20 harfli amino asid diline çevrilmesinden ötürü, İngilizce terminolojide "çeviri" anlamına gelen translation sözcüğü kullanılmaktadır. Bu terim Türkçeye translasyon olarak geçmiştir. Translasyon hücrenin sitoplazmasında gerçekleşir. Sitoplazmada bulunan iki ribozom alt birimi translasyon sırasında mRNA zincirinin 5' ucuna bağlanır. Ribozom üzerindeki bağlanma bölgelerinde, mRNA'daki baz üçlülerini (kodon) tRNA'daki tamamlayıcıları olan antikodonlara bağlar. mRNA'daki kodonlara karşılık gelen antikodonu bulunduran tRNA'ların art arda eklenmesi sırasında tRNA'nın 3' ucuna bağlanmış olan amino asitler birbirine bağlanarak polipeptit zincirini oluşturur.

<span class="mw-page-title-main">Telomeraz</span>

Telomeraz telomerleri sentezleyen ve koruyan bir ters transkriptaz enzim.

Protein ve enzimler üretilirken, DNA üzerindeki genlerin harf dizilimi örnek alınarak bu genlere karşılık gelen RNA kopya dizilimleri çıkarılır. Bu RNA'lar sentezlendikten sonra, genin bazı bölümleri Uçbirleştirme adı verilen bir mekanizma ile RNA'nın içerisinden atılır ve kalan kısımlar (exonlar) birleştirilir. DNA'nın okunduktan sonra atılan bu bölümüne intron adı verilir. Intronlar, mRNA ve protein kodlamasına katılmazlar.

Genetik'de, kromozomların yapısı ve düzenlenmesi ile ilişkili olarak çok defa yüzlerce kopya halinde rRNA çoğaltılmasına "Gen kuvvetlendirilmesi" (amplifikasyonu) ya da "Redunanz" denir.

<span class="mw-page-title-main">Transkripsiyon (genetik)</span> bir DNA parçasının RNAya kopyalanması süreci

Transkripsiyon, yazılma veya yazılım, DNA'yı oluşturan nükleotit dizisinin RNA polimeraz enzimi tarafından bir RNA dizisi olarak kopyalanması sürecidir. Başka bir deyişle, DNA'dan RNA'ya genetik bilginin aktarımıdır. Protein kodlayan DNA durumunda, transkripsiyon, DNA'da bulunan genetik bilginin bir protein veya peptit dizisine çevirisinin ilk aşamasıdır. RNA'ya yazılan bir DNA parçasına "transkripsiyon birimi" denir. Transkripsiyonda hata kontrol mekanizmaları vardır, ama bunlar DNA çoğalmasındakinden daha az sayıda ve etkindirler; dolayısıyla transkripsiyon DNA çoğalması kadar aslına sadık değildir.

RNA polimerazlar, bir DNA veya RNA molekülündeki bilgiyi RNA molekülü olarak kopyalayan bir enzimler ailesidir. Bir gende yer alan bilginin RNA molekülü olarak kopyalanma işlemi transkripsiyon olarak adlandırılır. Hücrelerde RNAP genlerin RNA zincirleri halinde okunmasını sağlar. RNA polimeraz enzimleri, tüm canlılarda ve çoğu virüste bulunur. Kimyasal bir deyişle, RNAP, bir nükleotidil transferaz enzimidir, bir RNA molekülünün üç ucunda ribonükleotitlerin polimerleşmesini sağlar.

<span class="mw-page-title-main">Mitokondriyal DNA</span>

Mitokondriyal DNA (mtDNA), mitokondri organelinin sitoplazmaya benzer bir sıvı ile dolu olan matriks adı verilen bir kompartımanında bulunan, çift zincirden oluşmuş halkasal yapılı bir nükleik asittir. Her hücrede bir çift Kromozomal DNA bulunurken, mtDNA hücre başına 100-10.000 kopyaya sahip olabilir. Mitokondriyal DNA maternal kalıtım gösterir, bir başka deyişle anneden çocuklara aktarılır.

<span class="mw-page-title-main">Baltimor sınıflandırması</span>

Baltimor sınıflandırması, David Baltimore tarafından geliştirilmiştir. Virüs ailelerini genom türlerine ve replikasyon yöntemlerine bağlı olarak gruplara bölen bir virüs sınıflandırma sistemidir.

<span class="mw-page-title-main">Virüs replikasyonu</span> Enfeksiyon süreci sırasında biyolojik virüslerin oluşumu

Viral replikasyon biyolojik virüslerin konak hücrelerde kopyalanması işlemidir. Viral replikasyon sürecinin başlaması için virüsün konak hücreye girmesi gerekmektedir. Virüs açısından viral replikasyonun amacı, kendini kopya ederek türünün üretimini ve yeni konak hücrelere girerek hayatta kalmasını sağlamaktır. Replikasyon, virüsün genom yapısına ve barındırdığı kor proteinlerine göre önemli farklılıklar gösterebilir. Birçok RNA virüsü sitoplazmada gelişirken, birçok DNA virüsü çekirdeğe bağlanır. "

Ökaryotik transkripsiyon, ökaryotik hücrelerin DNA'da depolanan genetik bilgiyi RNA replika birimlerine kopyalamak için kullandıkları ayrıntılı bir işlemdir. Gen transkripsiyonu hem ökaryotik hem de prokaryotik hücrelerde görülür. Tüm farklı RNA tiplerinin transkripsiyonunu başlatan prokaryotik RNA polimerazının aksine, ökaryotlardaki RNA polimerazlar, her biri farklı bir gen tipini kodlayan üç varyasyona sahiptir. Bir ökaryotik hücre, transkripsiyon ve translasyon işlemlerini ayıran bir çekirdeğe sahiptir. Ökaryotik transkripsiyon, DNA'nın nükleozomlara ve daha yüksek dereceli kromatin yapılarına paketlendiği çekirdeğin içinde meydana gelir. Ökaryotik genomun karmaşık oluşu, kompleks ve çok çeşitli bir gen anlatım kontrol mekanizmasının varlığını gerektirir.

Hücrelerin evrimi, hücrelerin evrimsel kökenini ve daha sonraki evrimsel gelişimini ifade eder. Hücreler ilk olarak en az 3,8 milyar yıl önce, dünya oluştuktan yaklaşık 750 milyon yıl sonra ortaya çıktı.

<span class="mw-page-title-main">Santral dogma (moleküler biyoloji)</span> Biyolojik bir sistem içindeki genetik bilgi akışının açıklanması

Moleküler biyolojinin santral (merkezi) dogması, biyolojik bir sistem içindeki genetik bilgi akışının bir açıklamasıdır. Orijinal anlamı bu olmasa da, genellikle "DNA RNA'yı, RNA proteini yapar" şeklinde ifade edilir İlk olarak 1957'de Francis Crick tarafından ifade edilmiş, 1958'de ise yayınlanmıştır.

Moleküler klonlamada vektör, yabancı bir nükleik diziyi yapay olarak çoğaltılabileceği ve/veya ifade edilebileceği başka bir hücreye taşımak için bir araç olarak kullanılan herhangi bir parçacıktır. Yabancı DNA içeren bir vektör rekombinant DNA olarak adlandırılır. Dört ana vektör türü plazmidler, viral vektörler, kozmidler ve yapay kromozomlardır. Bunlar arasında en yaygın kullanılan vektörler plazmidlerdir. Tüm tasarlanmış vektörlerde ortak olan bir replikasyon orijini, bir çoklu klonlama bölgesi ve seçilebilir bir işaretleyicidir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.