Selaput nukleus adalah organisasi yang kompleks di perbatasan antara inti dan sitoplasma sel eukariotik. Dengan mikroskop cahaya, selaput nukleus dilihat hanya sebagai “batas” antara sitoplasma dan nukleus, tetapi dengan mikroskop elektron dapat dilihat bahwa itu sebenarnya adalah membran ganda dengan ruang antarmembran.
Selaput nukleus, membran ganda dengan ruang antarmembran
Membran nukleus bagian luar memiliki lebar 7 hingga 8 makrometer, dan di bawah mikroskop elektron itu menunjukkan ultrastruktur trilaminar. Pada bagian luar atau sitoplasmiknya, ia telah menempelkan ribosom. Membran ini biasanya melekat pada retikulum endoplasma, baik itu halus atau kasar.
Ruang perinuklear atau intermembran antara dua membran memiliki lebar 10-20 makrometer, meskipun di beberapa tempat dapat memiliki pelebaran hingga 70 makrometer. Ini sejalan dengan ruang reticular.
Membran inti internal, terkait dengannya dan pada sisi nukleoplasmik, bahan elektrodense yang bersifat fibrilar yang disebut fibrosa lamina atau korteks nuklir. Ini adalah tiga polipeptida atau lembaran yang tersusun dalam tiga lapisan dan dengan karakteristik yang mirip dengan filamen perantara sitoskeleton. Fungsi seperti berfungsi sebagai jangkar untuk bahan kromatin dan mengatur pertumbuhan amplop nuklir dikaitkan dengan korteks nuklir.
Apa itu Pori-pori Nukleus
Di semua inti, dua membran yang membentuk sekop selaput nukleus di beberapa tempat, menimbulkan perforasi melingkar yang disebut pori-pori inti yang, untuk setiap jenis sel, memiliki diameter yang sama. Ini adalah struktur dinamis, mampu membentuk dan menghilang tergantung pada keadaan fungsional sel itu sendiri.
Mereka adalah saluran air yang mengatur pertukaran molekul antara nukleus dan sitosol. Mereka memungkinkan sirkulasi bebas molekul yang larut dalam air, dan dalam kasus makromolekul seperti RNA atau protein, yang tidak larut dalam air, mereka mengatur mekanisme transpor aktif.
Jumlah pori nukleus sangat bervariasi. Dalam inti eritrosit burung, 2-4 pori per makrometer persegi, dalam membran inti oosit, bisa ada hingga 60 pori per makrometer persegi. Secara umum, sel dengan aktivitas transkripsi tertinggi (hepatosit, neuron dan serat otot) mengandung jumlah pori yang tinggi, sedangkan sel dengan aktivitas paling sedikit memiliki paling sedikit. Sel mamalia rata-rata mengandung sekitar 3.000 pori nuklir.
Apa fungsi Selaput nukleus?
Ini adalah penghalang yang memisahkan proses nuleus seperti transkripsi dari proses sitoplasma seperti terjemahan. Transpor makromolekul selektif antara dua kompartemen sel eukariotik melalui kompleks pori nukleus memungkinkan ekspresi gen diatur, misalnya pada tingkat penyambungan pra-mRNA dan degradasi mRNA, tidak terlihat pada sel prokariotik yang lebih sederhana. Namun, semakin jelas bahwa amplop nuklir bukan hanya penghalang pasif: ia juga memiliki peran penting dalam pengorganisasian kromatin, ekspresi gen, penjangkaran nuklir ke sitoskeleton dan pembelahan sel.
Bagaimana molekul masuk dan keluar dari inti sel?
Kompleks pori nukleus, terdiri dari sekitar tiga puluh protein berbeda yang disebut nukleoporin, berfungsi sebagai gerbang selektif dalam amplop nuklir. Bagian dalam hidrofobik saluran tidak termasuk makromolekul tergantung pada ukuran dan hidrofilisitasnya. Sementara molekul kecil (<40 kDa) atau hidrofobik dapat berdifusi secara pasif melalui kompleks pori nuklir, protein hidrofilik yang lebih besar bergantung pada sinyal impor / ekspor nuklir, yang diakui oleh reseptor transportasi nuklir. Reseptor ini memediasi bagian melalui interior hidrofobik dari saluran kompleks pori nuklir oleh interaksi lemah dengan pengulangan nukleoporin fenilalanin-glisin. Translokasi melalui pori tidak tergantung pada energi, tetapi hidrolisis GTP oleh Ran GTPase kecil menyediakan energi untuk arah pengangkutan dan daur ulang reseptor.
Apakah Selaput nukleus berbeda dari RE?
Selaput nukleus bagian luar secara langsung kontinu dengan RE kasar, memiliki komposisi protein yang sama dan juga dihiasi oleh ribosom. Namun, satu set kecil protein khusus, yang terlibat dalam penjangkaran inti ke sitoskeleton, secara khusus diperkaya dalam membran nuklir luar. Meskipun kontinu dengan membran nuklir luar di setiap kompleks pori nuklir, membran nuklir dalam memiliki komposisi protein yang sangat berbeda.
Apa hubungan antara selaput nukleus dan kromatin?
Peran selaput inti dalam organisasi genom global maupun lokal menjadi semakin jelas. Beberapa protein membran inti sel bagian dalam berbagi domain LEM yang dikonservasi (dinamai LAP2, Emerin dan MAN1), yang memediasi interaksi dengan BAF protein pengikat DNA (faktor penghalang-ke-autointegrasi) dan, dalam kasus domain mirip-LEM di LAP2, langsung dengan DNA. MAN1 juga telah terbukti berinteraksi dengan faktor-faktor transkripsi tertentu dan dengan demikian dapat secara langsung terlibat dalam regulasi ekspresi gen.
Heterokromatin konstitutif sering terkonsentrasi dekat dengan amplop nuklir, dan daerah heterokromatik seperti telomer dari kromosom ragi yang terkait secara khusus dengan amplop nuklir. Tetapi, juga dalam ragi, asosiasi gen reporter dengan pori-pori nuklir telah terbukti meningkatkan aktivitas transkripsi mereka, melalui mekanisme yang melibatkan Nup50 dan Ran. Dengan demikian, selubung nuklir kemungkinan mengakomodasi domain heterokromatin yang dibungkam di dekat gen yang sangat aktif, dan kami baru mulai memahami mekanisme molekuler dari tingkat regulasi ekspresi gen ini.
