Jądro komórkowe

Jądro komórkowe jest magazynem informacji genetycznej komórki, czyli DNA upakowanego w chromatynie. W jądrze zachodzą replikacja DNA i transkrypcja. Jądro oddziela też transkrypcję od translacji, więc transkrypt, zanim opuści jądro, zostaje obrobiony. Jednym z kroków tej obróbki jest splicing: z transkryptu wycinane są introny, czyli niekodujące odcinki genu, a eksony łączą się w ciągłą sekwencję. Wadliwy transkrypt, na przykład z niewyciętym intronem, zostaje zatrzymany w jądrze. U prokariontów tego etapu nie ma. Ich geny zwykle nie mają intronów, a rybosomy zaczynają tłumaczyć mRNA, zanim transkrypcja się skończy.

Otoczkę jądrową tworzą dwie błony rozdzielone przestrzenią perinuklearną i nie są one jednakowe. Zewnętrzna przechodzi bez przerwy w siateczkę śródplazmatyczną i tak jak ona bywa pokryta rybosomami. Wewnętrzna ma własny zestaw białek, a od strony jądra przylega do niej blaszka jądrowa, sieć filamentów pośrednich zbudowanych z lamin, która podtrzymuje otoczkę i wiąże chromatynę. Wnętrze jądra wypełnia nukleoplazma, w której leży chromatyna: luźna euchromatyna, z której geny są przepisywane, i silnie skondensowana heterochromatyna, w której transkrypcja zwykle nie zachodzi.

Na początku podziału komórki zwierzęcej i roślinnej blaszka się rozpada, a z nią cała otoczka. Dopiero wtedy wrzeciono podziałowe dociera do chromosomów i rozdziela je do przeciwległych biegunów. Pod koniec podziału blaszka i otoczka odtwarzają się wokół każdego z jąder potomnych.

Sama otoczka jest szczelna, więc cały ruch między jądrem a cytoplazmą idzie przez pory jądrowe. Por to duży kompleks białkowy przeszywający obie błony. Małe cząsteczki przechodzą przez niego swobodnie, duże tylko wtedy, gdy niosą sygnał rozpoznawany przez białka transportujące. Transport z udziałem tych białek zużywa energię i dzięki temu białka jądrowe mogą gromadzić się w jądrze wbrew różnicy stężeń. Na zewnątrz wychodzą mRNA i podjednostki rybosomów, do środka wchodzą histony, polimerazy, czynniki transkrypcyjne i białka rybosomowe.

Jąderko nie ma własnej błony, choć uczniowie często rysują je jak osobne organellum. To zagęszczenie w obrębie jądra, zebrane wokół genów rRNA. Tu powstaje rRNA i tu łączy się z białkami rybosomowymi, które wcześniej wytworzyła cytoplazma. Tak powstają podjednostki rybosomów, a komórka wytwarzająca dużo białka, na przykład wydzielnicza, ma jąderko wyraźnie większe. Podjednostki opuszczają jądro osobno i łączą się dopiero w cytoplazmie, na cząsteczce mRNA. W jądrze nie ma więc funkcjonalnych rybosomów, które mogłyby zacząć tłumaczyć niedojrzały transkrypt.