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.

Amipler üzerinde yapılan deneyler, çekirdeğin hücre hayatı için gerekli olduğunu ortaya koymuştur. Çekirdeği çıkarılan bir amibin ve çıkarılan çekirdeğin uygun şartlarda bekletilmesine rağmen, yaşamadığı gözlenmiştir.

Hücre canlılığının devam etmesi için sitoplazma ve çekirdek bir arada bulunmalıdır.

Hücre Çekirdeğinin Görevleri Nelerdir?

Çekirdeğin üç önemli görevi (fonksiyonu) bulunmaktadır.

1- DNA’daki bilgilere göre üretilen enzim ve hormonlarla (işlevsel proteinlerle) hücreyi yönetir.

2- Sahip olduğu bilgileri hücre bölünmesi ile yeni hücrelere aktarır.

3- Genlerdeki özellikleri sonraki hücrelere taşıyarak kalıtsal devamlılığı sağlar.

Hücre Çekirdeğinin Bölümleri Nelerdir?

Bir hücre çekirdeği dört bölümden meydana gelir.

• Çekirdek Zarı (Karyolemma)
• Çekirdek Plazması (Karyoplazma)
• Çekirdekçik (Nucleolus)
• Kromatin İplik ve Kromozomlar

1- Çekirdek Zarı: Çekirdek hücrenin diğer kısımlarından bir zar ile ayrılır. Zar, çekirdeğe şekil ve direnç kazandırır. Çekirdek zarı hücre bölünmesi sırasında kaybolur (çözünür), bölünme tamamlandıktan sonra yeniden meydana gelir. Çekirdek zarı; çift katlı yapıdadır ve hücre organellerinden Endoplazmik Retikulum (ER) ile bağlantılıdır. Çekirdek zarının dış yüzeyinde ribozomlar yer alır. Çekirdek zarı üzerinde por (gözenek) adı verilen geçitler bulunur. Bunlar hücre zarındaki porlardan büyüktür. Porlar, RNA, ATP ve protein gibi büyük (polimer) moleküllere geçirgendir.

2- Çekirdek Plazması (Karyoplazma): Çekirdek içini dolduran sıvıdır. Sitoplazmanın devamı gibidir, ancak çözünmüş madde ve nükleik asitler bakımından daha yoğundur. Bu yapı içinde protein, enzim ve mineral maddeler de bulunur. İçinde kromatin iplikler ve çekirdekçik yer alır.

3- Çekirdekçik (Nucleolus): Çekirdekçik, bir zarla çevrili değildir.  Yapısında DNA, RNA ve protein bulunur. Çekirdekçikte rRNA sentezlenir ve proteinlerle birleştirilerek ribozomun alt birimleri oluşturulur. Çekirdekçiğin ana görevi; DNA ve ribozom sentezidir. Çekirdekçiğin büyüklüğü ve sayısı, canlının türüne ve hücrenin büyüme evresine göre değişir. Protein sentezinin daha yoğun olduğu hücrelerde çekirdekçiğin daha büyük olduğu görülmektedir. Çekirdekçik, hücre bölünmesi sırasında kaybolur (çözünür) ve daha sonra yeniden oluşur.

4- Kromatin İplik ve Kromozomlar: Çekirdekte bulunan DNA, histon denilen proteinlerle birlikte kromatin adı verilen yapıyı oluşturur. Hücre bölünmesi sırasında bu kromatinler, kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluşturur. Kromozomlar birbirinin kopyası iki kromatit içerir. Çünkü, DNA zinciri bölünme öncesi eşlenmiştir. Canlının kalıtsal karakterlerini taşıyan kromozomlar hücrelerde türe özgü sayıda bulunur. Örneğin insanda 46, nilüferde 160, köpekte 78 kromozom vardır.

Not: Partenogenez ile çoğalan bazı canlılar hariç, aynı tür bireylerin kromozom sayıları aynıdır. Ancak kromozom sayıları aynı olan bireylerin aynı tür olduğu yanlış bir düşüncedir. Mesela insan, siyah moli balığı ve kurtbağrı ağacı aynı sayıda (46 adet) kromozom taşır. Ancak birisi insan, birisi hayvan, birisi de bitkidir.

Canlıların gelişmişliği ile kromozom sayıları arasında doğrudan bir ilişki de yoktur. Örneğin; insanda kromozom sayısı 46 iken, damarlı tohumsuz bir bitki olan eğrelti otunda 500 tane kromozom bulunur. Canlıların benzerliği konusunda en önemli kriter, DNA şifrelerinin (gen dizilimlerinin) benzer olmasıdır. Gen, belirli sayıda (yaklaşık 1500) nükleotitten oluşan ve en az bir proteinin veya RNA’nın sentezinden sorumlu DNA parçasıdır.

The post Çekirdek Nedir? Yapısı ve Görevleri Nelerdir? appeared first on TechWorm.

Çekirdekçik; bakteriler, çekirdek içeren alyuvarlar ve sperm hücreleri dışında bütün canlı hücrelerde bulunan küresel bir cisimdir. Yapısının %10-20 kadarı RNA’dan, %70-80 kadarı proteinden oluşmaktadır. DNA çekirdekçiğin dışında olduğundan dolayı çekirdekçik yapısında bulunmaz. 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 çok çeşitli hastalıklara sebep olabilmektedir.

Çekirdekçik (Nucleolus) Yapısı

Çekirdekçikler üç farklı bölgeden oluşmaktadır; ipliksi (fibriler) bölge (FC), yoğun ipliksi bölge (DFC) ve tanecikli (granüler) bölge (GC). 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. Çoğu bitki türü çekirdekçiğinde hayvan çekirdekçiklerinin aksine çok yüksek oranda demir konsantrasyonuna rastlanır. Nükleolar vakuol de bu oranı dengelemek üzere özelleşmiştir.

Çekirdekçik (Nucleolus) Görevi

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.

Çekirdekçik (Nucleolus) Hücre Bölünmesi Sırasındaki Durumu

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.

The post Çekirdekçik (Nucleolus) Nedir? Yapısı, Özellikleri ve Görevi Nelerdir? appeared first on TechWorm.