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.intermedier 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