9.17 : The Nucleolus

核内には、特殊な機能を持ついくつかの細胞小器官があります。これらの細胞小器官の中で、核小体は最も顕著なものの1つです。

核小体は、リボソームRNA(rRNA)の転写とプロセシング、およびリボソームの組み立ての部位です。したがって、「リボソーム生産工場」とも呼ばれます。

膜のないオルガネラである核小体は、rRNA遺伝子と、rRNAの転写とリボソームの組み立てに必要なさまざまなタンパク質とRNAの集合体です。これらには、低分子核小体リボ核タンパク質、またはsnoRNP、rRNAプロセシング酵素、アセンブリ因子、および部分的に組み立てられたリボソームが含まれます。

真核生物では、18S、5.8S、28Sの3つのrRNA遺伝子が1つの転写ユニットによってコードされています。この転写単位は、1〜数本の染色体に配列の形でタンデムに繰り返されます。

これらのrRNA遺伝子クラスターを含む染色体領域は、「核小体オーガナイザー領域」またはN-O-Rとして知られており、これらは核小体の組織化が行われる領域です。

細胞が間期と有糸分裂またはM期という2つの主要な細胞周期段階の間を通過すると、タンパク質合成の必要性は劇的に変化します。

間期には高く、M期の大部分で低くなり、細胞が間期に再び入ると再び高くなります。

細胞が産生しているリボソームの数を反映する核小体のサイズは、これらの細胞周期段階で大きく異なります。間期には、核小体は単一の大きなエンティティとして存在します。

この段階では、染色体は凝縮解除された状態で存在し、NOR領域は核小体内の拡張された開ループでDNAに寄与します。

細胞がM期に入ると、染色体は凝縮し始め、核小体は複数の小さな核小体に断片化されます。

有糸分裂がさらに進行するにつれて、パターンは続きます。核小体は徐々にサイズが小さくなり、最終的に消えます。細胞分裂の終わりに、終期の間に、染色体は凝縮し始め、小さな核小体が出現し始めます。

M期がさらに進行すると、核小体は核小体融合と呼ばれるプロセスを通じて徐々に融合します。それらは最初により大きな核小体に合体し、次に細胞が再び間期に入るときに単一の大きな核小体に合体します。