Хромосо́мы — нуклеопротеидные структуры в ядре эукариотической клетки, в которых сосредоточена бо́льшая часть наследственной информации и которые предназначены для её хранения, реализации и передачи. Хромосомы чётко различимы в световом микроскопе только в период митотического или мейотического деления клетки. Набор всех хромосом клетки, называемый кариотипом, является видоспецифичным признаком, для которого характерен относительно низкий уровень индивидуальной изменчивости.
Гисто́ны — обширный класс ядерных белков, выполняющих две основные функции: они участвуют в упаковке нитей ДНК в ядре и в эпигенетической регуляции таких ядерных процессов, как транскрипция, репликация и репарация. Существует пять различных типов гистонов H1/Н5, H2A, H2B, H3, H4. Гистоны H2A, H2B, H3, H4, называемые кóровыми гистонами, формируют нуклеосому, представляющую собой белковую глобулу, вокруг которой накручена нить ДНК. Гистон H1/H5, называемый линкерным гистоном, связывается с внешней стороной нуклеосомы, фиксируя на ней нить ДНК. В хроматине гистоны составляют 25—40 % сухого веса. Благодаря высокому содержанию лизина и аргинина гистоны проявляют сильно оснóвные свойства. Гистоны непосредственно контактируют с ДНК и способны нейтрализовать отрицательный заряд фосфатных групп ДНК за счёт положительных зарядов аминокислотных остатков. Последовательность аминокислот в этих белках является консервативной и практически не различается в организмах различных таксонов. Гистоны присутствуют в ядрах эукариотических клеток; у бактерий гистонов нет, но они выявлены у архей группы Euryarchaea.
Митохо́ндрия — двумембранная сферическая или эллипсоидная органелла диаметром обычно около 1 микрометра. Характерна для большинства эукариотических клеток, как автотрофов, так и гетеротрофов. Энергетическая станция клетки; основная функция — окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии для генерации электрического потенциала, синтеза АТФ и термогенеза. Эти три процесса осуществляются за счёт движения электронов по электронно-транспортной цепи белков внутренней мембраны. Количество митохондрий в клетках различных организмов существенно отличается: так, одноклеточные зелёные водоросли и трипаносомы имеют лишь одну гигантскую митохондрию, тогда как ооцит и амёба Chaos chaos содержат 300 000 и 500 000 митохондрий соответственно; у кишечных анаэробных энтамёб и некоторых других паразитических простейших митохондрии отсутствуют. В специализированных клетках органов животных содержатся сотни и даже тысячи митохондрий.
Органе́ллы, раннее называвшиеся также органо́идами, — постоянные компоненты клетки. Располагаются во внутренней части клетки — цитоплазме, в которой, наряду с органеллами, могут находиться различные включения.
Кле́точное ядро́ — окружённая двумя мембранами важная структура эукариотической клетки. В клетках прокариот ядра нет. В клетках эукариот обычно одно ядро, однако некоторые типы клеток, например, эритроциты млекопитающих, не имеют ядра, а другие содержат несколько ядер.
Телофа́за — фаза митотического деления эукариотических клеток, во время которой два набора дочерних хромосом достигают полюсов веретена деления и деконденсируются. Начинается сборка ядерной оболочки вокруг каждого набора хромосом. Разделение цитоплазмы достигается путём сокращения сократительного кольца (цитокинез).
Я́дрышко — немембранный внутриядерный субкомпартмент, присущий всем без исключения эукариотическим организмам. Представляет собой комплекс белков и рибонуклеопротеидов, формирующийся вокруг участков ДНК, которые содержат гены рРНК — ядрышковых организаторов. Основная функция ядрышка — образование рибосомных субъединиц.
Нуклеопротеиды — комплексы нуклеиновых кислот с белками.
Нуклеопла́зма, или кариопла́зма, или ядерный сок, — один из типов протоплазмы, содержащийся в клеточном ядре и ограниченный ядерной мембраной. Нуклеоплазма представляет собой очень вязкую жидкость, окружающую хроматин и ядрышко. В нуклеоплазме растворены многие вещества, например, нуклеотиды, необходимые для репликации ДНК, и ферменты, осуществляющие различные ядерные процессы.
Структурная функция белков заключается в том, что белки
- участвуют в образовании практически всех органоидов клеток, во многом определяя их структуру (форму);
- образуют цитоскелет, придающий форму клеткам и многим органоидам и обеспечивающий механическую форму ряда тканей;входят в состав межклеточного вещества, во многом определяющего структуру тканей и форму тела животных.
Кле́тка — структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов, обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Все живые организмы либо состоят из множества клеток, либо являются одноклеточными организмами. Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии. Также принято говорить о биологии клетки, или клеточной биологии.
Откры́тый хромати́н — небольшие участки хроматина, свободные от нуклеосом. Посадке нуклеосом, как правило, препятствуют связанные с хроматином белковые факторы, узнающие определённые последовательности ДНК. К числу таких белков относятся транскрипционные факторы, ДНК- или РНК-полимеразы. Открытый хроматин часто совпадает с цис-регуляторными последовательностями, а именно: промоторами, энхансерами, инсуляторами, сайленсерами, участками начала репликации ДНК. Размер открытых участков хроматина обычно составляет несколько сотен пар нуклеотидов, в среднем около 300 п.н.
Y-РНК — малые некодирующие РНК, входят в состав рибонуклеопротеинов, содержащих белки Ro60 и La, которые являются мишенью аутоантител у пациентов, страдающих системной красной волчанкой и синдромом Шегрена. Они также необходимы для репликации ДНК, так как взаимодействуют с хроматином и инициаторными белками.
Нуклеоли́н — белок, имеющийся у высших эукариот. У человека он кодируется геном NCL, расположенным на 2-й хромосоме в локусе 2q37.1.
PML-тельца́ — сферические тельца диаметром 0,1—1,0 мкм, имеющиеся в ядрах клеток многих тканей и большинства линий и входящие в состав ядерного матрикса. Ключевой организующий компонент PML-телец — белок PML, который привлекает в PML-тельца множество разнообразных белков, которые объединяет только способность подвергаться сумоилированию. В тельцах PML белки подвергаются посттрансляционным модификациям, которые приводят к изоляции белков в PML-тельцах, активации или деградации. По морфологическим признакам выделяют несколько подтипов PML-телец, причём все они характеризуются наличием электроноплотной оболочки и внутренней коровой части.
Нуклеофозми́н — ядрышковый белок, у человека кодируется геном NPM1, локализованным на 5-й хромосоме. Нуклеофозмин перемещается между ядром и цитоплазмой и действует как многофункциональный шаперон нуклеиновых кислот, принимающий участие в таких процессах, как биогенез рибосом, ремоделирование хроматина, регуляция митоза, поддержание стабильности генома, репарация ДНК и транскрипция. Нарушения в работе нуклеофозмина могут приводить к развитию злокачественных новообразований и других заболеваний; в частности, мутации, затрагивающие его ген, приводят к развитию острого миелоидного лейкоза.
Я́дерные тельца́ — субкомпартменты внутри ядра, не окружённые мембранами, но представляющие собой отдельные, морфологически различимые комплексы белков и РНК. К числу ядерных телец относят ядрышко, тельце Кахаля и другие немембранные структуры. В основе биогенеза ядерных телец лежат одни и те же общие принципы, такие как способность к формированию de novo, самоорганизация, а также роль РНК как структурного элемента. Контроль биогенеза ядерных телец необходим для правильного изменения архитектуры ядра в ходе клеточного цикла и лежит в основе ответа клетки на внутри- и внеклеточные стимулы. Многие ядерные тельца осуществляют специфические функции — например, синтез и процессинг пре-рибосомных РНК в ядрышке, накопление и сборку компонентов сплайсосом в ядерных спеклах или накопление молекул РНК в параспеклах. Механизмы, которые обеспечивают выполнение ядерными тельцами этих функций, очень разнообразны. В некоторых случаях ядерное тельце может служить местом протекания определённых процессов, например, транскрипции. В других случаях ядерные тельца, по-видимому, опосредованно регулируют локальные концентрации своих компонентов в нуклеоплазме. Хотя большинство ядерных телец имеет сферическую форму, большинство из них можно идентифицировать по уникальной морфологии, которая выявляется при помощи электронной микроскопии, и по расположению в ядре. Подобно цитоплазматическим органеллам, ядерные тельца содержат специфический набор белков, которые определяют их структуру на молекулярном уровне.
Хромосо́мные террито́рии — отдельные и почти не перекрывающиеся области, которые занимают хромосомы в ядре во время интерфазы клеточного цикла. Хромосомные территории имеют сферическую форму с диаметром от одного до нескольких микрометров. Считается, что территориальная организация хромосом характерна для всех эукариот, хотя есть и исключения, например, дрожжи Saccharomyces cerevisiae. Взаимное расположение хромосомных территорий сильно варьирует от клетки к клетке.
Параспе́клы, или паракрапинки, — класс ядерных телец, располагающихся в интерхроматиновом пространстве клеточного ядра в клетках млекопитающих. Они состоят из белков и РНК и формируются при взаимодействии длинной некодирующей РНК, известной как NEAT1/Men ε/β, и белков семейства DBHS, а именно P54NRB/NONO, PSPC1 и PSF/SFPQ. Параспеклы играют важную роль в регуляции экспрессии генов, обеспечивая удержание в ядре молекул РНК, содержащих двуцепочечные участки и подвергшихся редактированию аденозин → инозин. Регулируя экспрессию генов, параспеклы оказываются вовлечёнными в такие процессы, как дифференцировка клеток, ответ на стресс и протекание вирусных инфекций. Имеются данные о связи параспекл с раком и заболеваниями нервной системы.
Я́дерные спе́клы, или спе́клы, или B-снурпосо́мы, или компа́ртменты фа́кторов спла́йсинга, или доме́ны SC-35, или кла́стеры интерхромати́новых гра́нул — ядерные тельца, регулирующие сплайсинг. В ядерных спеклах находятся факторы сплайсинга и малые ядерные рибонуклеопротеины. Изменения в белковом составе и функционировании ядерных спекл приводят к изменениям в альтернативном сплайсинге пре-мРНК, поэтому считается, что ключевой функцией ядерных спекл является регуляция доступности факторов сплайсинга в сайтах транскрипции. Недавние исследования показали, что в ядерных спеклах также находятся белки, задействованные в регуляции локализации хромосом, модификации хроматина, транскрипции, процессинге 3'-концов транскриптов, модификации мРНК, белки, полностью покрывающие мРНК, и мРНК-рибонуклеопротеины, поэтому ядерные спеклы рассматриваются как крупнейшие центры регуляции всех этапов экспрессии ядерных генов.
