സെൽ ന്യൂക്ലിയസ്: ഘടന, പ്രവർത്തനം, രോഗങ്ങൾ

സെൽ ന്യൂക്ലിയസ് അഥവാ ന്യൂക്ലിയസ് യൂക്കറിയോട്ടുകൾ (ന്യൂക്ലിയസ് ഉള്ള ജീവികൾ) എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന എല്ലാ സെല്ലുകളിലും കാണപ്പെടുന്നു. കോശത്തിനുള്ളിലെ ദ്രാവക പദാർത്ഥമായ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ നിന്ന് ഇത് ഒരു മെംബ്രൺ ഉപയോഗിച്ച് വേർതിരിക്കപ്പെടുന്നു, പക്ഷേ അത് തിരഞ്ഞെടുക്കാനുള്ള കഴിവുണ്ട് ബഹുജന ന്യൂക്ലിയർ മെംബ്രണിലെ ന്യൂക്ലിയർ സുഷിരങ്ങൾ വഴി സൈറ്റോപ്ലാസവുമായി കൈമാറ്റം ചെയ്യുക. അണുകേന്ദ്രം, അതിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു ക്രോമാറ്റിൻ (ഡി‌എൻ‌എ പ്ലസ് മറ്റുള്ളവ പ്രോട്ടീനുകൾ), സെല്ലിന്റെ നിയന്ത്രണ കേന്ദ്രമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

ന്യൂക്ലിയസ് എന്താണ്?

ഉയർന്ന ജീവികളുടെ എല്ലാ കോശങ്ങളിലും (മിക്കവാറും) അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഒരു അവയവമാണ് ന്യൂക്ലിയസ്. ന്യൂക്ലിയസുകളുള്ള ജീവികളെ യൂക്കറിയോട്ടുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ന്യൂക്ലിയുകൾ സെല്ലിന്റെ നിയന്ത്രണ അല്ലെങ്കിൽ കമാൻഡ് സെന്ററായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, കൂടാതെ പാരമ്പര്യ വിവരങ്ങൾ ഒഴികെയുള്ള എല്ലാ പാരമ്പര്യ വിവരങ്ങളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു മൈറ്റോകോണ്ട്രിയ, അവരുടേതായ ഡി‌എൻ‌എ ഉണ്ട്. ജനിതക വിവരങ്ങൾ വിളിക്കപ്പെടുന്നതുപോലെ നിലവിലുണ്ട് ക്രോമാറ്റിൻ, അതിൽ ഇരട്ട-ഹെലിക്സ് ഫിലമെന്റുകളും ചിലതും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു പ്രോട്ടീനുകൾ. ന്യൂക്ലിയസിന്റെയും സെല്ലിന്റെയും വിഭജന ഘട്ടത്തിൽ, ഫിലമെന്റുകൾ സ്വയം ക്രമീകരിക്കുന്നു ക്രോമോസോമുകൾ. സെല്ലിന്റെ ആന്തരിക ഭാഗമായ സൈറ്റോപ്ലാസവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ സാധാരണയായി ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ന്യൂക്ലിയസ് രണ്ട് പാളികളുള്ള മെംബ്രൺ ഉപയോഗിച്ച് വേർതിരിക്കുന്നു ലിപിഡുകൾ. ന്യൂക്ലിയസ് തിരഞ്ഞെടുക്കാനുള്ള കഴിവുള്ളതായിരിക്കണം ബഹുജന സൈറ്റോപ്ലാസവുമായുള്ള കൈമാറ്റം, ന്യൂക്ലിയർ മെംബ്രൺ ന്യൂക്ലിയർ സുഷിരങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവയുമായി വിഭജിക്കപ്പെടുന്നു, അതിലൂടെ തിരഞ്ഞെടുത്ത പിണ്ഡ കൈമാറ്റം നടക്കുന്നു. ന്യൂക്ലിയസിന്റെ മധ്യഭാഗത്തായി ന്യൂക്ലിയർ കോർപസക്കിൾ (ന്യൂക്ലിയോളസ്) ഉണ്ട്, ഇത് ജീനുകളിൽ നിന്ന് പ്രോട്ടീൻ അസംബ്ലി ചെയ്യുന്നതിനുള്ള നിർദ്ദേശങ്ങൾ mRNA, tRNA എന്ന് വിളിക്കുന്നു. എം‌ആർ‌എൻ‌എയും ടി‌ആർ‌എൻ‌എയും ഫലത്തിൽ ന്യൂക്ലിയർ സുഷിരങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു റൈബോസോമുകൾ കെട്ടിടത്തിനുള്ള നിർദ്ദേശങ്ങളായി സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ പ്രോട്ടീനുകൾ.

ശരീരഘടനയും ഘടനയും

സാധാരണയായി ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ന്യൂക്ലിയുകളെ കോശത്തിന്റെ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിൽ നിന്ന് ന്യൂക്ലിയർ മെംബ്രൺ വേർതിരിക്കുന്നു. സസ്തനികളിൽ, ന്യൂക്ലിയസ് 5 മുതൽ 16 µm വരെ വ്യാസത്തിൽ എത്തുന്നു. ഏകദേശം 35 എൻ‌എം കട്ടിയുള്ള ന്യൂക്ലിയർ മെംബ്രൺ ഒരു ബിലെയർ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു ലിപിഡുകൾ ജലീയതയ്ക്ക് ഏതാണ്ട് അപൂർണ്ണമാണ് പരിഹാരങ്ങൾ ഹൈഡ്രോഫോബിക് ഗുണങ്ങൾ കാരണം. ദി സെൽ മെംബ്രൺ തിരഞ്ഞെടുത്ത, ഉഭയകക്ഷി, വസ്തുക്കളുടെ കൈമാറ്റം നടക്കുന്ന രണ്ടായിരത്തോളം ന്യൂക്ലിയർ സുഷിരങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. മെംബറേന്റെ പുറം ഭാഗം പരുക്കൻ എൻ‌ഡോപ്ലാസ്മിക് റെറ്റികുലവുമായി ലയിക്കുന്നു, അതേസമയം മെംബറേന്റെ ആന്തരിക വശം മൈക്രോഫിലമെന്റുകളുടെ ഒരു പാളി കൊണ്ട് നിരന്നു, ഇത് മെംബറേന് സ്ഥിരത നൽകുകയും വ്യക്തമായ അതിർത്തി സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു ക്രോമാറ്റിൻ. ന്യൂക്ലിയർ ഇന്റീരിയറിലെ പ്രധാന ഘടകമാണ് ക്രോമാറ്റിൻ, അതിൽ ഡിഎൻ‌എയും മറ്റ് പ്രോട്ടീനുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ക്രമരഹിതമായ ക്രോമാറ്റിൻ ഫിലമെന്റുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ക്രോമോസോമുകൾ ന്യൂക്ലിയർ, സെൽ ഡിവിഷന് മുമ്പ്. ന്യൂക്ലിയസിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് ന്യൂക്ലിയർ കോർപസക്കിൾ (ന്യൂക്ലിയോളസ്) ഉണ്ട്, ഇത് റൈബോസോമൽ ആർ‌എൻ‌എയുടെ ഒരു കൂട്ടം ചേർന്നതാണ്.

പ്രവർത്തനവും ചുമതലകളും

ന്യൂക്ലിയസിന്റെ പ്രധാന പ്രവർത്തനങ്ങൾ മുഴുവൻ ജീവജാലങ്ങളുടെയും ജനിതക വിവരങ്ങൾ സംഭരിക്കുക, വളർച്ചാ പ്രക്രിയകളിൽ ന്യൂക്ലിയർ, സെൽ ഡിവിഷൻ ഉൾപ്പെടെയുള്ള കോശത്തിന്റെ ഉപാപചയ പ്രക്രിയകൾ നിയന്ത്രിക്കുക എന്നിവയാണ്. ഈ ആവശ്യത്തിനായി ന്യൂക്ലിയസിന് ലഭ്യമായ ജനിതക നിർദ്ദേശങ്ങൾക്കനുസൃതമായാണ് ഉപാപചയ പ്രക്രിയകളുടെ നിയന്ത്രണം സംഭവിക്കുന്നത്. മുഴുവൻ ജീവജാലങ്ങളുടെയും ജനിതക വിവരങ്ങൾ സെൽ ന്യൂക്ലിയസിൽ ക്രോമാറ്റിൻ ഫിലമെന്റുകളുടെ രൂപത്തിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. സംഭവിക്കുന്ന എല്ലാ ടിഷ്യു തരങ്ങളുടെയും സെൽ ന്യൂക്ലിയസുകളിൽ എല്ലായ്പ്പോഴും ജീവിയുടെ മുഴുവൻ ബ്ലൂപ്രിന്റും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു മൈറ്റോകോണ്ട്രിയ, സെല്ലിന്റെ പവർ പ്ലാന്റുകൾ. ദി മൈറ്റോകോണ്ട്രിയ അവരുടേതായ ഡിഎൻ‌എ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അവ ന്യൂക്ലിയസിന്റെ നിയന്ത്രണ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമാണ്. ന്യൂക്ലിയസിന് അതിന്റെ ന്യൂക്ലിയർ കോർപസക്കിൾ വഴി ഡിഎൻ‌എ സീക്വൻസുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കാനും പകർത്താനും കഴിയും, കൂടാതെ അവയെ ന്യൂക്ലിയർ സുഷിരങ്ങളിലൂടെ സൈറ്റോപ്ലാസത്തിലേക്ക് കടത്താനും കഴിയും. റൈബോസോമുകൾ ആർ‌എൻ‌എ സീക്വൻസുകൾ പ്രോട്ടീനുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള “യഥാർത്ഥ” അമിനോ ആസിഡ് സീക്വൻസുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു. സെൽ ഡിവിഷന്റെ ചുമതല നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന്, ന്യൂക്ലിയസ് ക്രോമാറ്റിൻ ഫിലമെന്റുകളെ സ്പീഷിസ്-സ്‌പെസിഫിക്കായി കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു ക്രോമോസോമുകൾ വിഭജനത്തിന് മുമ്പ്. ഇത് മകളുടെ സെല്ലിലേക്ക് ഡി‌എൻ‌എ വിതരണം ചെയ്യുന്നത് എളുപ്പമാക്കുന്നു, കൂടാതെ വിഭജന ഘട്ടത്തിൽ ന്യൂക്ലിയർ മെംബ്രൺ അലിഞ്ഞുചേരുന്നതിനാൽ ജീനുകളെ കൂടുതൽ നന്നായി ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അതിനാൽ പ്രായോഗികമായി തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്ന ന്യൂക്ലിയസ് അവശേഷിക്കുന്നില്ല. ഡിവിഷൻ ഘട്ടം പൂർത്തിയായ ശേഷം, എൻ‌ഡോപ്ലാസ്മിക് റെറ്റികുലം വീണ്ടും ഒരു ന്യൂക്ലിയർ മെംബ്രൺ വികസിപ്പിക്കുകയും ക്രോമസോമുകളുടെ ഘടന അലിഞ്ഞുചേരുകയും ചെയ്യുന്നു. പാരമ്പര്യ വിവരങ്ങൾ ഇപ്പോൾ ക്രോമാറ്റിൻ ഫിലമെന്റുകളുടെ രൂപത്തിൽ ന്യൂക്ലിയസിന് വീണ്ടും തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെടുന്നു.

രോഗങ്ങളും വൈകല്യങ്ങളും

ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്ന് ഉത്ഭവിക്കുന്ന തകരാറുകൾ ഗുരുതരമായേക്കാം ആരോഗ്യം പ്രശ്നങ്ങൾ. പ്രത്യേക ലക്ഷണങ്ങൾ സെൽ ന്യൂക്ലിയസിലെ ഒരു തകരാറുമായി നേരിട്ടോ അല്ലാതെയോ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ചില പാരമ്പര്യ ജനിതക വൈകല്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മൈറ്റോകോൺ‌ഡ്രിയോപതി, സെൽ ന്യൂക്ലിയസിൽ എൻ‌കോഡുചെയ്‌ത ഒന്നോ അതിലധികമോ പ്രോട്ടീനുകളെ ന്യൂക്ലിയർ സുഷിരങ്ങൾ വഴി മൈറ്റോകോൺ‌ഡ്രിയയിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്നു എന്ന വസ്തുത തുടക്കത്തിൽ തന്നെ പ്രകടമാകുന്നു, നേതൃത്വം മൈറ്റോകോൺ‌ഡ്രിയയിലെ തകരാറുകൾ‌ക്ക്. മൈറ്റോകോൺ‌ഡ്രിയോപതി കഴിയും നേതൃത്വം മൈറ്റോകോൺ‌ഡ്രിയ വഴിയുള്ള supply ർജ്ജ വിതരണം തകരാറിലായതിനാൽ ചെറുപ്പത്തിൽത്തന്നെ ഗുരുതരമായ പ്രശ്‌നങ്ങളിലേക്ക്. ഇത് കോഡിംഗിലെ ഒരു യഥാർത്ഥ തകരാറാണ്, മാത്രമല്ല പരിവർത്തനം ചെയ്ത ഡി‌എൻ‌എ സീക്വൻസിന്റെ തെറ്റായ “നിർദ്ദേശം”. ജനിതക വൈകല്യങ്ങളാൽ പ്രചോദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഹച്ചിൻസൺ-ഗിൽഫോർഡ് സിൻഡ്രോം (എച്ച്ജിപിഎസ്) എന്നറിയപ്പെടുന്ന മറ്റൊരു കൂട്ടം രോഗങ്ങൾ ന്യൂക്ലിയർ മെംബറേൻ സ്ഥിരത നൽകുന്ന ഒരു പ്രത്യേക പ്രോട്ടീൻ തെറ്റായി കോഡ് ചെയ്തിരിക്കുന്നതിനാലാണ്. ഇത് ഗുരുതരമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങളുള്ള സെൽ ന്യൂക്ലിയസിന്റെ രൂപഭേദം വരുത്തുന്നു. എച്ച്‌ജി‌പി‌എസിന്റെ അറിയപ്പെടുന്ന എല്ലാ രൂപങ്ങളും നാടകീയമായി ത്വരിതപ്പെടുത്തിയ വാർദ്ധക്യ പ്രക്രിയയെ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു, അതിനാൽ ശരാശരി ആയുർദൈർഘ്യം ഏകദേശം 14 വർഷം മാത്രമാണ്. വളരെ അപൂർവമായ എച്ച്ജി‌പി‌എസ് ഇത് പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കുന്നു ജീൻ വൈകല്യങ്ങളും പിന്നീട് ന്യൂക്ലിയർ മെംബറേന്റെ നേരിട്ടുള്ള തകരാറുകളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ഒരു ജർമ്മൻ-ബെൽജിയൻ ഗവേഷണ ഗ്രൂപ്പ് ലിങ്കുകൾ അമിയോട്രോഫിക് ലാറ്ററൽ സ്ക്ലിറോസിസ് (ALS) ഫ്രന്റോടെംപോറൽ ഡിമെൻഷ്യ (FTD) ടിഡിപി -43 എന്ന പ്രോട്ടീന്റെ പരാജയത്തിലേക്ക്, ഇത് സാധാരണയായി ന്യൂക്ലിയസിലെ പ്രോട്ടീൻ കോഡിംഗിൽ ഒരു പങ്കു വഹിക്കുന്നു. ടിഡി -43 ന്യൂക്ലിയസിന് പുറത്ത് നിക്ഷേപിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുകയാണെന്നും ഇനി മുതൽ ന്യൂക്ലിയർ സുഷിരങ്ങളിലൂടെ ന്യൂക്ലിയസിലേക്ക് പ്രവേശിക്കാൻ കഴിയില്ലെന്നും ഗവേഷണ സംഘം കണ്ടെത്തി.