Cellkärnans struktur och funktion
Pertti Panula
Institutionen för biomedicin
2012
Olika typer av kärnor
Lähde: J.F.Kerr, Atlas of
Functional Histology
Nervcellens vesikelliknande
kärna
Mångfald av kärnor i
vita blodkroppar
Spermatocytens korniga kärna
Levercellen kan ha två
kärnor
Kärnans ultrastruktur
NL = Nucleolus
är mörk
E = Eukromatin är
ljust
Nervcell
Spermatid
H = Heterokromatin
är mörkt
Lähde: J.F.Kerr, Atlas of
Functional Histology
Lähde: J.F.Kerr, Atlas of
Functional Histology
Plasmacell
Kierszenbaum:
Histology and
Cell Biology,
Mosby/Elsevier 2007
Ross et Pawlina:
Histology. A Text
and Atlas. 6 p.
LWW 2011
Neutrofiili
Neutrofil
granulocyt
Kromatin packas i kromosom
Kromosomens
täta del
(heterokromatin)
Nukleosomer
Metafaskromosom
Kromosomens
lösa del
(eukromatin)
”Pärlband”
-kromatin
DNA dubbelhelix
Cellkärnans uppgifter
• Förvaring av arvsmassa-DNA i kromosomer och
replikation under celldelningen
• Kärnan styr med hjälp av budbärar-RNA cellernas
proteinsyntes
• Kärnan producerar ribosomernas delar och transporterar
dem till cytoplasma för proteinsyntes
Kärnans laminer stöder kärnmembranen och
organiserar kromatin
tumahuokonen
sytoplasma
tumaplasma
lamiinit
G-aktiini
profiliini
oligomeerinen aktiini
transkriptiotekijöitä
Kärnporen
Ross et Pawlina:
Histology.
A Text And Atlas,
LWW 2006
Kärnporen (nuclear pore)
Ringenheten på
cytoplasmans sida
Små molekyler: fri
diffusion
Form
Makromolekyler:
kontrollerad transport
Proteintransport till
kärnan
- Nuclear localization
signal (NLS)
- importiner och Underenheten i lumen
exportiner
Ross et Pawlina:
Histology.
A Text And Atlas,
LWW 2006
Central ring
Proteinsträng
Korg
kärnla
mina
Kärnmembranens
Ringenhet på
nukleoplasmans Terminal yttre och inre del
ring
sida
Import till kärnan– nukleoplasmin
NLS i proteinet
importin
Kärnans
yttre
membran
bindning
transport
Kärnans
inre
membran
Transport från kärnan
cytoplasma
protein
eksportin
exportsignal
kärnan
Nucleolus: struktur
G=granular material –
ribosomdelarnas
konstruktion
FC=fibrillar centre –
rDNA generna
F=(dense) fibrillär
material– rRNA
transkript
Ross et Pawlina:
Histology.
A Text And Atlas,
LWW 2006
Nucleoplasma
• Fibrillär struktur, rikligt med proteiner, tex aktin
• Tillverkning av budbärar-RNA (mRNA) och
dess transport till cytoplasma
• Enzym för transkription
• Transkriptionfaktorer för genreglering
• DNA-replikationssystem
Nucleoplasma, kärnkroppar
• Proteiner som deltar i splicing av
mRNA
• 25-30 st per kärna, jämt fördelade
• I vissa celler finns splicing-faktorer
också i sk. Cajal-kroppar
Cellcykeln
G2
kontrollpunkt
för DNAskador
Kärnspindelns
kontrollpunkt
G0
Kontrollpu
nkt för
ickeduplikerad
S DNAskadornas
kontroll
punkt
Kontrollpunkt för
kromosomernas
separering
GTD
G1
kontrollpunkt
för DNAskador
Restriktions
kontrollpunkt
Ross et Pawlina:
Histology.
A Text And Atlas,
LWW 2006
Cyklin-cdk-komplex i
cellcykeln
Cdk=
cyklinberoende
kinas
Cyklin E-Cdk1
Cyklin A-Cdk1
G0
Cyklin A-Cdk2
Cyklin D-Cdk4/6
Cyklin E-Cdk2
Ross et Pawlina:
Histology.
A Text And Atlas,
LWW 2006
Mitos
PROFAS
Kärnmembran
centrosom
PROMETAFAS
centrokärnspind som
el
METAFAS
Rester av
kärnmembran
centrosom
mikrotubulus
till kinetokor
mikrotubulus
kinetokooriin
kinetokor
From: Alberts et al.:
Molecular Biology
of the Cell
kromosom
Kromosomerna blir tätare,
mitosspindeln bildas
ANAFAS
mikrotubuli blir
kortare
systerkromosomer
Kärnmembranen
försvinner
kromosomerna fäster på
mikrotubuli
TELOFAS
Kontraheran
de aktinmyosinring
bildas
Systerkromatiderna till c
centern på delningsnivå
CELLDELNING
Kärnmembran
en har bildats
centriolerna
avlägsnas
kärnmembran
Systerkromatiderna avlägsnas,
Kromatiderna kommer fram,
kinetokortubuli blir korta, centrio- kärnmembranen bildas, cytolerna avlägsnas
plasmadelningen börjar
Aktin-myosinringen delar
cytoplasman i två, cellerna
separeras
Kärnspindel och kinetokor
Apoptos
och nekros
Varför gör cellerna ”självmord?”
• Programmerad celldöd behövs för den normala utvecklingen
-grodor: eliminering av stjärten
-För att förstöra slemhinnan under menstruation
-För blidning av synapser synapsien muodostus kehityksen aikana
-För att förstöra lymfocyter som igenkänner egna antigener
• Senare i livet för att bli av med skadliga vävnader/celler
-virusinfekterade celler
-gallring av T-lymfocyter
-celler med DNA-skada
-cancerceller
Apoptoosin
kulku
aloitus
Solun toiminnan muutokset
Mitokondrioiden kalvopotentiaali
Mitokondrioiden käytävien avautuminen
Fosfatidylseriinin siirtyminen ulkokalvolle
Kaspaasiaktiviteetti
Metabolinen aktiviteetti
DNA:n kondensaatio
Plasmamembraani-integriteetti
loppu
DNA:n fragmentaatio
Några videopresentationer
• http://www.youtube.com/watch?v=DD3IQknCEdc
• http://www.youtube.com/watch?v=witLM--V2v8
• http://www.youtube.com/watch?v=Xqw2jihHBm0
mitosis
apoptosis
necrosis
