Hva gjør en Nucleus Do?
Den mest åpenbare interne strukturen sees av tidlige mikrobiologer var kjernen. Selv om funksjonen av kjernen var ennå ikke bestemt, kan celler lett skilles ved nærvær eller fravær av en kjerne. Celler uten en kjerne ble betegnet prokayotic, og celler med en kjerne ble betegnet eukaryote. Senere forskere begynte å forstå funksjonen av kjernen som et oppbevaringssted for cellens DNA. I kjernen, blir DNA replikeres for å lage kopier til datterceller og transkribert til RNA for eventuell oversettelse til proteiner.
Nucleus Basics
Kjernen er en universell funksjon av organismer med eukaryote celler, om enn noen organismer som Giardia har to kjerner, og noen spesialiserte celler så som pattedyr røde blodceller er fraværende en kjerne. Denne spesialiserte organelle består av en membran som omgir det genetiske materialet i cellen. I motsetning til prokaryoter, som inkluderer eubacteria og Archaeabacteria, mangler en membranbundet kjerne, men selv disse organismene konsentrere deres genetiske materiale inn i en region av deres celle kalt nucelolus. Det bør bemerkes at organeller som kloroplaster og mitokondrier har sitt eget genetiske materiale uavhengig av DNA i kjernen.
DNA
DNA er det genetiske blåkopi for cellen, en kode bok for de ulike proteiner som brukes i hele cellen. Kjernen bidrar til å bevare DNA og fungerer mye som referansedelen av et bibliotek. Stykker av koden kan kopieres og ført ut av kjernen, men det DNA i seg selv forblir i kjernen på samme måte som sidene i en bok referanse kan kopieres og kopiene utført av biblioteket. Prosessen med å overføre disse meldingene blir kollektivt kalles transkripsjon og påfølgende tolkning av disse meldingene er kalt oversettelse. I tillegg er en prosess som er kjent som tillater replikering kopier av DNA som skal syntetiseres med hver enkelt kopi av DNA deretter sendt videre til dattercellene ved celledeling.
Replication
Siden DNA er bruksanvisningen for cellen, er det viktig for en komplett kopi av DNA som skal gjøres før celledeling. Selv en liten feil kan få dramatiske og selv fatale konsekvenser for dattercelle. Mens enzymet DNA-polymerase kan samle mye av den oppmerksomhet fordi det gjør den faktiske kopi av DNA, andre enzymer spiller også en rolle i utpakking og re-zipper DNA. Andre enzymer tjene en rolle som korrekturlesere bidrar til å redusere risikoen for feil i kopien. I dyreceller, degraderer den nukleære membranen under celledeling til å lette overføringen av hver kopi av DNA til potensielle dattercellene.
transkripsjon
Tolke koden i kjernen for å lage proteiner innebærer to prosesser kalt transkripsjon og oversettelse. Under transkripsjon, er en del av DNA som inneholder et bestemt gen oversatt til messenger RNA (mRNA) som går ut fra kjernen gjennom porene i kjernemembranen. Selv om dette kan virke analog til fotokopiering en side i en bok, i eukaryoter mRNA inneholder introner - deler av DNA som må fjernes før oversettelse. Fjerne introner innebærer ekstra enzymer for å kutte mRNA og fjern intron og koble til mRNA fragmenter
Oversettelse
Utenfor kjernen, opptrer oversettelse ved hjelp av mRNA for å sekvensere aminosyrene i proteinet. Hvert protein er kodet for et separat gen i kjernen. Kompleksiteten av denne transkripsjon og translasjon er illustrert ved det faktum at cellen inneholder en fullstendig kopi av det genetiske materialet, men kan bare trenge en bestemt del av den som i tilfelle av spesialiserte celler eller trenger visse deler bare til bestemte tider. Kjernen lagrer ikke bare all denne informasjonen, men det gjør også den aktuelle delen for å få tilgang til når det trengs, men de nøyaktige mekanismene for dette er ennå ikke fullt ut forstått.