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1.4.1 Nukleolus
Nukleäre Proteine (z. B. Histone) – die wie
alle Proteine für den Eigenbedarf im Zytoplasma an freien Ribosomen synthetisiert
werden – werden durch diesen Transportweg in den Kern eingeschleust.
Die Kernhülle ist nur während der Interphase
existent. Bei der Zellteilung wird sie in kleine Bläschen abgebaut und muss so später
in den Tochterzellen nicht komplett neu synthetisiert werden, da die Bläschen wieder zur
Kernhülle recycelt werden können.
1.4.1 Nukleolus
Der Nukleolus (Kernkörperchen) fällt histologisch durch eine starke Anfärbung auf. In ihm
wird ribosomale RNA (rRNA) hergestellt, die
für die Ribosomenbildung notwendig ist. Im
Nukleolus findet sich noch eine weitere RNAArt: die snoRNA (small nucleolar RNA). Diese
RNA codiert nicht für Proteine, sondern ist an
der Prozessierung der rRNA beteiligt.
Die Nukleoli können nur von den NORs (Nucleolus-Organizer-Regions, bestimmten Regionen auf den akrozentrischen Chromosomen
13, 14, 15, 21 und 22) gebildet werden. Hier
liegen die Gene, die für die rRNA codieren, in
vielen Kopien (redundant) vor.
Im Nukleolus selbst sind die für die Transkription der rRNA wichtigen Enzyme und Proteine in sog. fibrillären Zentren lokalisiert. Daher
kann man sich auch ableiten, dass stoffwechselaktive Zellen auch mehrere solcher fibrillären Zentren in einem Nukleolus aufweisen
können. Bei sehr stark stoffwechselaktiven
Zellen (z.B. Hepatozyten) können in einem
Kern auch mehrere Nukleoli vorhanden sein,
wodurch dann unter dem Strich noch mehr
Ribosomen für die Translation gebildet werden können.
Merke!
–– Die Nukleoli sind von KEINER Membran umgeben und stellen somit auch KEIN eigenes
Kompartiment dar.
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–– Nukleoli sind nur in der Interphase vorhanden.
Bei der Zellteilung (Mitose, s. 1.7.2, S. 33)
verschwinden sie, da die Chromosomen maximal kondensieren und somit keine Möglichkeit besteht, weiterhin rRNA abzulesen.
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Einige Proteine des Nukleolus sind auch zusätzlich klinisch interessant. Bei der Sklerodermie, einer Kollagenose (Bindegewebserkrankung), die mit Verhärtung der Haut und/oder
innerer Organe einhergeht, werden Autoantikörper gegen die Nukleolusproteine Fibrillarin,
Nukleolin oder die RNA-Polymerase I gebildet.
Da bei der Sklerodermie Antikörper gegen körpereigenes Material gebildet werden, zählt sie
zu den Autoimmunerkrankungen.
1.5
Zytoplasma
Das Zytoplasma ist ein mit Proteinen, Wasser,
Nukleinsäuren, Zuckern (auch Glykogen!), Ionen und anderen Metaboliten angefüllter
Raum. Dazu zählen auch die Zellorganellen,
aber nicht der Zellkern, welcher spezielles
Karyoplasma besitzt. Glykogen wird im Zytoplasma in Form elektronendichter Granula
gespeichert.
In diesem Zusammenhang ist der Begriff
Kern-Plasma-Relation von Bedeutung. Er
beschreibt das Verhältnis zwischen Kernvolumen und Zytoplasmamenge der Zelle. So
kann man bei besonderen Leistungen der
Zelle eine funktionelle Kernschwellung und
die Ausbildung mehrerer Nukleoli (s. 1.4.1)
beobachten. Es gilt: Je mehr Kernvolumen,
desto mehr Leistung kann der Kern als Steuerungszentrale vollbringen.
1.5.1 Caspasen
Caspasen sind spezifische, im Zytoplasma lokalisierte Proteasen, die nach Aktivierung zur
Apoptose (programmierter Zelltod) führen
(s. a. 1.9.2, S. 40). Sie spalten zahlreiche andere Proteine und aktivieren DNAsen, die das
Genom zerstören. Ferner ist die Freisetzung
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