אנו מסבירים מהו הגרעין וכמה ממאפייניו. בנוסף, תפקידו וכיצד מתבצע מחזור הגרעין.
מהו הגרעין?
בביולוגיה של התא, אזור של הגרעין נקרא גרעין התא (של האברון התא המכיל את החומר הגנטי של האורגניזם) שבו מתרחשת הסינתזה של הריבוזומים (מכונות תאיות של תרגום גנטי, אחראיות על הרכבת הריבוזומים חֶלְבּוֹן) והתמודדות עם משימות סלולריות שונות.
הגרעין נמצא בתוך הגרעין, אך הוא אינו מופרד ממנו בשום קרום, שכן הוא נחשב למבנה על-מקרומולקולרי, כלומר מורכב מ מקרומולקולות.
הראשון שלו תצפיות הם התרחשו בטעות בשנת 1781, תקופה שבה טכניקות התצפית הסלולרית היו רחוקות מלהיות חזקות כמו שהן היום, ולא זוהו. ניסוח שמו והתגלית עצמה יתרחשו בשנת 1836, כאשר רודולף וגנר וגבריאל גוסטב ולנטין ערכו את התצפיות הישירות הראשונות בו.
הגרעין הוא מבנה או אזור, אם כי ניתן להגדיר אותו גם כקבוצה (מה בִּיוֹכִימִיָה) מקרומולקולרי, שמאורגן סביב כרומוזומים המכילים חלקים חוזרים מה- DNA הנקראים אזורים ארגוניים גרעיניים (NORs). מהם שאר הכרומוזומים הנחוצים לסינתזה של ה RNA ריבוזום (rRNA), במהלך היווצרות הריבוזומים.
לגבי מיקומם, הגרעינים נמצאים בדרך כלל בתוך הגרעין אך לא בדיוק במרכז, אלא מעט כלפי חוץ. בכל תאים איקריוטיים נמצאים, למעט זרע ותאי דו-חיים מסוימים. גודלו משתנה בהתאם ל בעל חיים אוֹ ירקות מהם מדובר (בדרך כלל בין 1 ל-3 מיקרומטר), והם בדרך כלל אחד או שניים לכל תָא, אם כי זה עשוי גם להשתנות בהתאם מִין.
תפקוד הגרעין
התפקיד העיקרי של מבנה זה הוא הביוסינתזה של ריבוזומים, ליצירת RNA ריבוזומי, חיוני לסינתזת חלבון. למעשה, ככל שפעילות סינתזת החלבון אינטנסיבית יותר של א תָא, ככל שיהיו לו יותר גרעינים. לאחר סינתזה, ה-RNA יתבגר ויועבר מהגרעין ליעדו.
פונקציות אחרות של הגרעין כוללות הזדקנות תאית, תגובות מתח תאי ופעילות של טלומראז, אֶנזִים Ribonucleic חיוני להתארכות של טלומרים DNA, כלומר חיוני לשכפול גנטי וחלוקת תאים.
אנזים זה מצוי בשפע ברקמת העובר, תאי גזע ותאי נבט. לכן, הגרעין מתערב בוויסות של מחזור סלולרי, למרות העובדה שבשלבים אלה הגרעין נשאר בלתי נראה, כאילו נעלם. זאת, כמובן, בשלבי חלוקת התא.
מחזור גרעין
כמו הכרומוזומים בגרעין התא, הגרעין עובר סדרה אינטנסיבית של שינויים במהלך חלוקת התא, תהליך שבו לא ניתן לראותו. במהלך חלוקת התא, מתרחש מחזור הגרעין, הכולל שלושה שלבים נפרדים:
- חוסר ארגון נבואי. הגרעין מאבד גודל ו כרך, הופך לא סדיר, כדי לאפשר הופעה של מסות קטנות של חומר משלו, בין הכרומוזומים הפרופאזיים שמתעבים.
- הובלה מטאפאזית ואנפאזית. הגרעין מאבד את אופיו האינדיבידואלי ומאפשר למרכיביו להצטרף לכרומוזומי המטאפאזה.
- ארגון טלופזי. הנוקלאולים מופיעים שוב לאחר, בטלופאז, הכרומוזומים מתעכבים ומופיעים גופים למינריים וקדם-גרעיניים, שיגדלו בגודלם עד שייווצרו שוב נוקלאולי אחד או יותר.