9.17 : The Nucleolus

בתוך הגרעין ישנם מספר אברונים עם פונקציות מיוחדות. מבין אברונים אלה, הגרעין הוא אחד הבולטים ביותר.

גרעין הוא האתר של RNA ריבוזומלי, או rRNA, שעתוק ועיבוד והרכבת ריבוזום. לכן הוא מכונה גם 'מפעל לייצור ריבוזום'.

הגרעין, אברון חסר קרום, הוא מצרף של גנים rRNA והחלבונים והרנ"א השונים הדרושים לשעתוק rRNA והרכבת ריבוזום. אלה כוללים ריבונוקלאו פרוטאינים גרעין קטנים, או snoRNPs, אנזימים לעיבוד rRNA, גורמי הרכבה וריבוזומים מורכבים חלקית.

באיקריוטים, שלושה גנים של rRNA, 18S, 5.8S ו-28S, מקודדים על ידי יחידת שעתוק אחת. יחידת שעתוק זו חוזרת על עצמה במקביל בצורה של מערכים בכרומוזומים אחד עד כמה כרומוזומים.

האזורים הכרומוזומליים המכילים את אשכולות הגנים האלה של rRNA ידועים כ"אזורים מארגנים גרעין", או N-O-Rs, ואלה האזורים שסביבם מתרחש ארגון הגרעין.

כאשר תא עובר בין שני שלבי מחזור התא העיקריים, אינטרפאזי ומיטוזה או M-phase, דרישתו לסינתזה של חלבונים משתנה באופן דרסטי.

הוא גבוה במהלך שלב האינטרפאזה, הופך נמוך במהלך רוב שלב M, והופך שוב גבוה כאשר התא נכנס מחדש לשלב הביניים.

גודל הגרעין, המשקף את מספר הריבוזומים שהתא מייצר, משתנה מאוד במהלך שלבי מחזור התא הללו. במהלך שלב הביניים, הגרעין קיים כישות אחת גדולה.

בשלב זה, הכרומוזומים קיימים במצב מעובה ואזורי NOR תורמים DNA בלולאות פתוחות ומורחבות בתוך הגרעין.

כאשר התא נכנס לשלב M, הכרומוזומים מתחילים להתעבות והגרעין מתפצל למספר גרעינים קטנים יותר.

ככל שהמיטוזה מתקדמת יותר, הדפוס ממשיך. הגרעינים יורדים בהדרגה בגודלם ולבסוף נעלמים. בסוף חלוקת התא, במהלך הטלופאזה, הכרומוזומים מתחילים להתעבות וגרעינים זעירים מתחילים לצוץ.

ככל ששלב M מתקדם, הגרעינים מתמזגים בהדרגה, בתהליך הנקרא איחוי גרעיני. תחילה הם מתמזגים לגרעינים גדולים יותר, ולאחר מכן לגרעין יחיד וגדול כאשר התא נכנס שוב לאינטרפאזה.