J. Vondráček Buněčné jádro Téma přednášky BUNĚČNÉ JÁDRO A JEHO DYNAMIKA přehled struktury buněčného jádra a chromatinu; komunikace mezi složkami buněčného jádra a cytoplazmou; variabilita buněčného jádra v živočišných buňkách; Stavba buněčného jádra živočišné buňky Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Interfázní jádro živočišné buňky: vnitřní a vnější jaderná membrána; perinukleární prostor; jaderná lamina; jaderné póry; chromatin; jadérko a další subjaderné struktury; Jaderná lamina a její funkce jaderná lamina leží na vnitřní straně vnitřní jaderné membrány funkce –stabilizuje jádro, podílí se na organizaci chromatinu, váže jaderné póry a řadu proteinů jaderné membrány i transkripčních regulátorů; hlavní složkou laminy živočišných buněk jsou laminy – laminy – vláknité proteiny vytvářející intermediární filamenta; laminy typu A – A a C – převážně v diferencovaných buňkách; laminy typu B – B1 a B2 – ve všech buňkách; jsou propojené s proteiny vnější jaderné membrány a cytoskeletem; Immunity & Ageing, 2009, 6:4 Jaderná lamina a její funkce druhou složkou jsou proteiny asociované s jadernou laminou - lamin associated polypeptide 1 a 2 (LAP1, LAP2), emerin, lamin B-receptor (LBR), otefin a MAN1; propojena přímo či nepřímo s povrchem jádra, ER a cytoskeletem; dědičné poruchy struktury a funkce laminů – laminopatie; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. J. Biomed. Sci., 2009, 16:96 Chromatin Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. genomová DNA je v jádře spolu s asociovanými proteiny organizována to jednotlivých chromozómů vytvářejících chromatin; základní jednotkou je nukleozóm – DNA + histony, ale s DNA je asociována také řada dalších proteinů: Nukleozómy dynamicky interagují s DNA DNA je propojena s histony v nukleozómu prostřednictvím vodíkových můstků, prostřednictvím hydrofobních interakcí i na základě rozdílného náboje (pozitivní histony – jedna pětina AA jsou Lys a Arg - vs. negativní DNA); všechny histony mají N-terminální úsek orientovaný mimo nukleozóm – regulační význam – kontrola struktury chromatinu – zásadní význam jak pro replikaci tak pro transkripci; vedle sekvenčně vysoce konzervovaných „core“ histonů, vytvářejí buňky i menší množství variantních histonů (histone variants) s modifikovanou DNA sekvencí – podobně jako post-translační modifikace se podílejí na regulaci struktury chromatinu; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Komplexy remodelující chromatin vazba DNA-histony je dynamická - komplexy proteinů obsahujících podjednotku hydrolyzující ATP – tato energie je využita k částečnému uvolnění DNA z nukleozómu a posunu (nucleosome sliding) – může dojít k vystavení specifických oblastí DNA jiným proteinům (transkripční regulátory, replikace DNA, opravy DNA); spolu s dalšími proteiny (histonové chaperony) mohou tyto komplexy také katalyzovat úplné odstranění core histonů (ejection), odstranění dimeru H2A – H2B, nebo jeho nahrazení dimerem, který obsahuje H2A variantu – např. H2A.Z); těchto komplexů je v buňce velké množství (obsahují často 10 a více proteinových podjednotek) a většina je regulována v závislosti na dalších faktorech regulujících transkripci; Nukleozómy vytvářejí 30 nm vlákno jednotlivé nukleozómy vytvářejí struktury vyššího řádu – jak jsou vytvářeny, není dosud zcela jasné – zig-zag teorie – interakce zprostředkovaná Nterminálními oblastmi a histonem H1 (spojovací – „linker“ histon - není součástí core histonů): Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Heterochromatin vs. euchromatin chromatin je v jádru přítomen ve vysoce kondenzované formě – heterochromatin, nebo jako méně kondenzovaný euchromatin; heterochromatin je lokalizován v oblasti centromer a telomer, ale v dalších oblastech chromozómů se dynamicky mění v souvislosti s epigenetickými regulacemi a regulací transkripce; typicky obsahuje menší množství genů, často DNA repetice; heterochromatin typicky stimuluje tvorbu heterochromatinu v přilehlých oblastech na chromozómech – umlčování sousedících genů; Struktura a lokalizace chromozómů v jádře i jako 30 nm vlákno by byl chromozóm stále příliš dlouhý – i interfázní chromozóm proto musí vytvářet struktury vyššího řádu; packaging vyššího řádu vychází z tvorby smyček – poznatky na základě některých atypických chromozómů; kartáčové (štětkovité) chromozómy – lampbrush chromosomes - v oocytech obojživelníků; ve smyčkách – dekondenzovaný chromatin – aktivní syntéza RNA – naopak v ose chromozómu – kondenzovaný chromatin – tyto geny nejsou obvykle exprimovány; předpokládá se, že interfázní chromozómy ostatních eukaryot jsou uspořádány podobně; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Struktura a lokalizace chromozómů v jádře smyčky chromozómů v interfázním normálních buněk jádře jsou příliš malé pro pozorování – dají se detekovat prostřednictvím speciálních technik; smyčky obsahují 50 – 200 tis. párů nukleotidů kondenzovaných do podoby chromatinového vlákna (mechanismus je nejasný); ty jsou připojeny k ose chromozómů – její vlastní složení a jak je chromatin k ní připojen není příliš jasné – může obsahovat (během mitózy) proteiny jako kondenziny, topoizomerázy II apod. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Struktura a lokalizace chromozómů v jádře další informace – pozorování polytenních chromozómů ve slinných žlázách některých druhů hmyzu; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Struktura a lokalizace chromozómů v jádře zvláštním typ somatických chromozómů vznikající po mnohonásobné endoreduplikaci výsledkem jsou chromozómy obsahující stovky až tisíce neoddělených chromatid; proužky – kondenzovaný chromatin (3 – 200 tis. nukl.) – světlé oblasti – dekondenzovaný chromatin – podobné uspořádání jako v kartáčových chromozómech; střídáním tmavých proužků a světlých difúzních meziproužků - sekvence je stabilní a dědičná; umožňují sledovat uspořádání chromatinu v interfázi – v závislosti na přítomnosti specifických typů histonů, nehistonových proteinů apod., případně přímo transkripci; proužky jsou nabobtnalé - vytvářejí disky, které se označují se jako „puffs“ (Balbianiho prstence) - zde probíhá aktivní syntéza mRNA; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Struktura a lokalizace chromozómů v jádře v interfázním jádře buněk savců – chromozómy jsou umístěny v oddělených lokacích – chromozomálních teritoriích – interagují mezi sebou i s dalšími jadernými strukturami; heterochromatin často asociován s jadernou laminou; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. chromozóm 18 (červená) a 19 (tyrkysová) v jádře periferního lymfocytu Struktura a lokalizace chromozómů v jádře v interfázním jádře buněk savců – chromozómy jsou umístěny v oddělených lokacích – chromozomálních teritoriích – interagují mezi sebou i s dalšími jadernými strukturami; pozice všech chromozómů v jádře lidského fibroblastu PLoS Biol 3(5): e157 pozice genů v jádře se mění v závislosti na intenzitě exprese; často dochází po dekondenzaci chromatinu k vytvoření smyčky, která se nachází mimo teritorium daného chromozómu – pravděpodobně to souvisí s nutností asociace s proteiny zapojenými do transkripce – DNA se přemisťuje do oblastí bohatých na tyto proteiny; tyto oblasti (podobně jako jadérka, Cajalových tělísek, interchromatinových granulí apod.) vytvářejí struktury umožňující přístup proteinům a RNA – vytvářejí specifické biochemické prostředí nezbytné pro reakce spojené s transkripcí a post-transkripčními úpravami mRNA; dochází tak ke kompartmentalizaci jádra bez nutnosti využití membrán; tyto oblasti nesouvisejí jen s transkripcí – specifické oblasti jsou spojovány např. s opravami DNA; existuje jaderná matrix – analogie cytoskeletu?? Subjaderné struktury obsah jádra tedy není amorfní směs proteinů a nukleových kyselin – má svoji strukturu a řád; v rámci jádra se dají rozpoznat další struktury – především jadérko (nukleolus), ale i řada dalších: Cajalova tělíska (Cajal bodies), interchromatinová granula (speckles nebo splicing speckles), perichromatinová granula, apod.; velmi dynamické struktury (mění se v závislosti na intenzitě transkripce i buněčném cyklu), které nejsou definovány membránou; vznikají v důsledku asociace proteinů a RNA zapojených do syntézy a ukládání makromolekul, které se podílejí na genové expresi – syntéze mRNA; dají se většinou lokalizovat sondami detekujícími specifické proteiny; Subjaderné struktury Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. - červeně – fibrilarin – komponent malých jadérkových ribonukleoproteinů – součást jadérka a Cajalových tělísek; - růžově – koilin – marker Cajalových tělísek; - zeleně – interchromatinová granula (protein podílející se na sestřihu mRNA); - modře - DNA – dekondenzované chromozómy (DAPI); Subjaderné struktury Cajalova tělíska – maturace malých jaderných a jadérkových nukleoproteinů (snRNP a snoRNP), recyklace snRNP po změnách, které v nich proběhly v průběhu sestřihu; interchromatinová granula – ukládání zralých snRNP a dalších komponent zapojených do post-transkripčních úprav RNA; v jádře existují, aby se lokálně zvýšila koncentrace jejich komponent a zrychlilo se tak sestavování funkčních snRNP a snoRNP; v řadě buněk nemusí být detekovatelné, ale jsou nezbytné např. pro rychle proliferující buňky, např. v časné embryogenezi; na rozdíl od ukládání a maturace komponent podílejících se na posttranskripčních úpravách, vlastní sestřih neprobíhá ve specializovaných strukturách, ale ko-transkripčně – v místech syntézy pre-mRNA; „továrny“ na mRNA (mRNA production factory) – v místech transkripce jsou obsaženy jak komponenty transkripce, tak sestřihu RNA – agregáty proteinů a RNP, spolu s interchromatinovými granuly (zásobárna materiálu); Jadérko a syntéza ribozómů nejvýraznější strukturou pozorovatelnou v buněčném jádře je jadérko; je to místo kde probíhají úpravy ribozomální RNA (rRNA) a sestavování podjednotek ribozómů; místo syntézy a úprav dalších nekódujících RNA; není to definovaná organela – shluk makromolekul zahrnující DNA kódující rRNA, pre-rRNA, zralé rRNA, proteiny podílející se na sestavování (assembly) ribozómů, ribozomální proteiny, částečně sestavené ribozómy, apod.; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Jadérko a syntéza ribozómů fibrilární centrum – probíhá transkripce pre-rRNA; síť vláken přecházející v granulární oblast – probíhají zde úpravy rRNA a následné sestavování ribozomálních podjednotek; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Dynamické změny jadérka v průběhu buněčného cyklu v lidských buňkách jsou geny kódující rRNA distribuovány do 10 klastrů – v koncových oblastech 5 chrom. párů - v průběhu mitózy dojede ke kondenzaci chromozómů a jadérko se rozpadá; teprve v telofázi dojde znovu ke zformování malých jadérek, které následně fúzují v jediné interfázní jadérko; velikost jadérka závisí na intenzitě proteosynézy – v buňkách produkujících velké množství proteinů může tvořit až čtvrtinu objemu jádra; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. fúze jadérek v lidském fibroblastu Syntéza a úpravy rRNA živočišné buňky obsahují několik set kopií genů pro rRNA (člověk – cca 200; drápatka – 600) – rRNA je finální produkt – 1 kopie = 1 molekula rRNA (na rozdíl od mRNA, kde slouží jako matrice pro translaci velkého počtu proteinů); RNA polymeráza I – podobná RNApol II – ale nedochází k tvorbě čepičky a polyadenylaci; 4 typy - 18S, 5,8S a 28S (modifikace, štěpení a chemická modifikace 45S pre-rRNA – methylace, isomerizace) a 5S rRNA (vzniká z jiných genů, působením RNA pol III a není chemicky pozměněna); snoRNP – enzymy obsahují malé jadérkové RNA, které rozpoznávají specifické sekvence pro chemické modifikace (guide RNA); Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Jadérko – tvorba ribozómů, ale i dalších nekódujících RNA vedle tvorby ribozómů probíhá v jadérku i syntéza řady nekódujících RNA podílejících se na tvorbě snRNP; tvorba komplexů protein – RNA – např. telomeráza; probíhají zde úpravy transferové RNA (tRNA) – geny kódující tRNA jsou lokalizovány v klastrech v jadérku; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Principy transportu mezi jádrem a cytosolem jaderný obal (nuclear envelope) sestává z: - vnitřní a vnější jaderné membrány obklopující perinukleární prostor; - perinukleární prostor je přímo spojen s endoplazmatickým retikulem; - na vnitřní j. membráně jsou lokalizovány proteiny umožňující vazbu chromozómů a jaderné laminy; - jaderná lamina umožňuje vazbu chromozómů a cyt. cytoskeletu (prostřednictvím proteinů procházejících jaderným obalem); - na vnější jaderné membráně je lokalizováno velké množství ribozómů – probíhá zde intenzívní proteosyntéza proteinů uvolňovaných do perinukl. prostoru; - jádro je propojeno s cytosolem prostřednictvím jaderných pórů; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Principy transportu mezi jádrem a cytosolem mezi jádrem a cytosolem probíhá velmi intenzívní transport; jaderné proteiny (histony, DNA polymerázy, RNA polymerázy, transkripční regulátory, proteiny zapojené do procesování RNA) jsou importovány do jádra z cytosolu; naopak téměř všechny formy RNA – mediátorová, ribozomální, transferová, mikro a malé jaderné RNA jsou exportovány do cytosolu; proces transportu je často velmi složitý – např. ribozomální proteiny jsou importovány do jádra, kde se spojují s rRNA a vytvářejí částice, které jsou následně exportovány do cytosolu, kde dochází k finálnímu sestavení ribozómů; ve všech těchto krocích musí příslušný protein/RNA překonat jadernou membránu; + transport nukleotidů, ATP a všech dalších malých molekul (volný průchod jadernými póry – jaderná membrána je pro ně „permeabilní“); Jaderné póry velká struktura – dobře pozorovatelná v EM; 1 x 4 osy souměrnosti; The Cell. Fawcett D.W. Philadelphia: W. B. Saunders Company; 1981 Rozložení jaderných pórů The Cell. Fawcett D.W. Philadelphia: W. B. Saunders Company; 1981 Struktura jaderného póru pro transport jsou nezbytné jaderné póry – komplexy proteinů – nukleoporinů (cca 30); komplex jaderného póru – 500 – 1000 proteinů (MW 125 MDa) – uspořádané symetricky; savčí buňka obvykle obsahuje 3 – 4000 pórů (od několika 100 po 20000); Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 2010, 11: 490-501 http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/47560/title/Infographic-- The-Nuclear-Pore-Complex/ jaderný pór není volně prostupný – osahuje „zátku“ vytvořenou proteiny obsahujícími struktury s opakovanými motivy Phe – Gly (FG repeats); ta blokuje průnik větších makromolekul; to umožňuje jejich kontrolovaný specifický transport; Struktura jaderného póru Transport proteinů do jádra (jaderný import) jaderné proteiny – obsahují jaderný lokalizační signál (NLS) – definovanou sekvenci aminokyselin, obvykle bohatou na pozitivně nabité AA – Lys, Arg; předpokládá se, že tyto AA sekvence vytvářejí krátké smyčky nebo oblasti na povrchu proteinu; aktivní transport jadernými póry umožňuje přenos velkých plně sbalených proteinů či riboz. částic (ne u jiných organel); Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. transport částic koloidního zlata pokrytých peptidy obsahujícími NLS Transport proteinů do jádra (jaderný import) Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. import proteinu je zahájen vazbou NLS na receptory pro jaderný import (nuclear import receptors; importiny) – přímo či nepřímo, přes adaptérové proteiny; jsou to cytosolové proteiny, schopné vazby jak na transportovaný protein, tak na centrální nukleoporiny (FG repetice - jsou také na cytopl. vláknech a jaderném košíku); FG repetice pravděpodobně umožňují přechod transportovaného proteinu pomocí slabých interakcí s importinem; uvnitř jádra dojde k uvolnění transportovaného proteinu – importin se vrací do cytoplazmy – k uvolnění dochází jen na vnitřní straně jaderného póru – to zajišťuje, že transport probíhá v daném směru – dovnitř jádra; Jaderný export export ribozomálních podjednotek a RNA také závisí na selektivním transportu přes jaderné póry; jaderné exportní signály jsou rozpoznávány receptory pro jaderný transport (nuclear export receptors; exportiny); exportiny jsou strukturně příbuzné importinům – kódovány rodinou genů pro receptory pro jaderný transport (nuclear transport receptors); společně bývají označovány jako karyoferiny jak jaderný import, tak export, představují aktivní proces spotřebovávající energii – ta pochází ze specifického zdroje – využívá štěpení GTP pomocí specifické GTPázy Ran; Úloha GTPázy Ran Ran existuje ve dvou konformacích v závislosti na vazbě GDP a GTP; cytosolový GAP (protein aktivující GTPázu) katalyzuje hydrolýzu GTP a jaderný GEF (guanine exchange factor) reguluje výměnu GDP za GTP; vzniká tak gradient – v jádře vyšší hladina Ran-GTP a v cytosolu vyšší hladina Ran – GDP; k uvolnění transportovaného proteinu dochází pouze po navázání RanGTP – je tak kontrolován směr transportu; importin s navázanou Ran-GTP je transportován zpět do cytoplazmy, kde je hydrolyzováno GTP – RanGDP se uvolní z importinu; Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. podobně (opačně) funguje i jaderný export – Ran-GTP indukuje vazbu transportované makromolekuly na exportin: Princip jaderného importu/exportu Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Proteiny obsahující jak NLS tak NES některé proteiny obsahují oba typy lokalizačních signálů – shuttling proteins; v závislosti na intenzitě importu/exportu se nacházejí v jádře/cytoplazmě; transport neregulovaný nebo naopak přísně regulovaný např. prostřednictvím post-translačních modifikací, vazbou na cytosolové proteiny, které je mohu buď vázat v cytoplazmě nebo maskovat příslušné lokalizační signály (cytoskelet, organely) – např. u transkripčních regulátorů; vysoce dynamický systém – umožňuje buňkách citlivě reagovat na signály a změny v metabolismu, okolí buněk apod. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. blocks nuclear export signal Nuclear factor of activated T cells (NF-AT) transkripční regulátor, který je v klidových T buňkách v cytoplazmě. Po aktivaci T buněk, roste Ca2+ koncentrace a dojde k vazbě kalcineurinu (fosfatáza) na NF-AT, jeho defosforylaci a odhalení NLS (a zablokování NES). Po transportu do jádra je indukována transkripce genů aktivní T buňky. Po snížení hladiny Ca2+ re-fosforylace NF-AT inaktivuje NLS a odhalí NES. Export RNA malé jaderné (sn)RNA, tRNA a miRNA využívají k exportu stejný systém exportinů a gradient Ran-GTP; pro export mRNA je využíván jiný mechanismus; syntéza pre-mRNA se odehrává v jádře, ale většina nasyntetizované RNA (introny, aberantní pre-mRNA, naštěpená mRNA vznikající během posttranskripční úpravy mRNA) není exportována, ale naopak degradována působením exozómu v jádře (multiproteinový komplex obsahující 3‘ – 5‘ RNA exonukleázy); Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Proces maturace mRNA Balbianiho prstence (abundantní mRNA v hmyzích buňkách) podle EM. Exozóm – klíč ke kontrole kvality RNA a regulaci hladiny mRNA v jádře i cytoplazmě Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 2016, 17: 227–239 Export mRNA v průběhu syntézy pre-mRNA se na ni váží hnRNP (heterogeneous nuclear ribonuclear proteins – cca 30) – podílejí se na regulaci sestřihu a posttranskripčních úpravách obecně, ale některé se preferenčně váží na introny – napomáhají při rozpoznávání debris; také řada dalších proteinů; post-traskripčně upravovaná mRNA se (většinou zároveň s polyadenylací a dalšími úpravami) váže na receptor pro jaderný transport – přenos přes jaderný pór (část proteinů zůstává v nukleoplazmě, část přechází do cytosolu – důležité pro stabilitu mRNA, zahájení translace i lokalizaci mRNA) – následně je receptor vrácen do jádra; celý proces trvá od zahájení transkripce několik minut (během toho dochází k post-transkripčním úpravám mRNA), ale vlastní přenos RNA jen několik milisekund Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. Export mRNA - mRNAs váží řadu proteinů – vytvářejí mediátorové ribonukleoproteiny (mRNP) - mezi ně patří Nxf1 a Nxt1, které se vážou na FG repetice v centrálním kanálu, přechází do cytoplazmy; - nukleoporiny na straně cytosolu vážou a aktivují ATPázu, která uvolní Nfx1 a Nxt2 – uvolněná mRNA pak pokračuje k translaci na ribozómu http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/47560/title/Infographic-- The-Nuclear-Pore-Complex/ Jaderný obal během mitózy Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science; 2002. The Cell: A Molecular Approach. 2nd edition. Cooper GM. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2000. Variabilita buněčného jádra v závislosti na buněčné funkci se může velikost tvar a lokalizace buněčného jádra výrazně lišit mění se např. v závislosti na metabolické aktivitě, stadiu diferenciace či v buňkách, kde je nutná velká plocha kontaktu mezi jadernou membránou a ER/cytosolem The Cell. Fawcett D.W. Philadelphia: W. B. Saunders Company; 1981 diploidní intersticiální epiteliální buňka polyploidní buňka slinné žlázy klíště Rhipicelphals appendiculatus Variabilita buněčného jádra v závislosti na buněčné funkci se může velikost tvar a lokalizace buněčného jádra výrazně lišit mění se např. v závislosti na metabolické aktivitě, stadiu diferenciace či v buňkách, kde je nutná velká plocha kontaktu mezi jadernou membránou a ER/cytosolem The Cell. Fawcett D.W. Philadelphia: W. B. Saunders Company; 1981 plně diferencovaný zralý neutrofil neutrofil ve stadiu tyčky Poměr jádro/cytoplasma (NC ratio) poměr velikosti jádra a cytoplazmy (nuclear-cytoplasmic ratio – NC ratio) se mění v závislosti na stupni diferenciace – obecně platí že velikost jádra v poměru k cytoplazmě klesá; mění se i v souvislosti s transformací buněk při nádorových onemocněních; vícejaderné buňky – např. osteoklasty, zralé hepatocyty – díky fúzi buněk nebo polyploidii; bezjaderné buňky; Nat. Rev. Rheumatol. 2011, 7: 235-243 Int. J. Hepatol. Article ID 282430 Příští přednáška: Životní cyklus proteinů ŽIVOTNÍ CYKLUS PROTEINŮ základní principy životního cyklu proteinů a mechanismů regulujících dynamiku těchto procesů; post-translační modifikace proteinů významné z pohledu regulace buněčného metabolismu, buněčné proliferace, diferenciace a rychlých reakcí buněk na změny ve vnějším prostředí; možnosti manipulace vzniku, intracelulární lokalizace a degradace proteinů; fyziologické dopady deregulace syntézy a degradace proteinů;