Hauptunterschied – Nucleolus vs. Nucleus

Nucleolus ist ein Bestandteil des eukaryontischen Kerns. Der Nukleolus nimmt 25 % des Kernvolumens ein. Der Zellkern ist das Haus für das Erbgut der Zellen. Es hält eine geschlossene Umgebung oder ein Kompartiment innerhalb der Zelle aufrecht. Die Transkription von Eukaryoten erfolgt in diesem Kompartiment. Der Zellkern ermöglicht die Regulation der Genexpression, indem er eine Asynchronität zwischen eukaryontischer Transkription und Translation aufrechterhält. Die eukaryotische Translation erfolgt im Zytoplasma. Im Gegenteil, die Hauptfunktion des Nukleolus ist die Ribosomenbiogenese. Daher besteht der Kern hauptsächlich aus DNA, während der Nucleolus aus RNA besteht. Der Hauptunterschied zwischen Nukleolus und Nukleus besteht darin, dass Nucleolus ist eine Unterorganelle im Zellkern, während Nucleus eine membrangebundene Organelle in der Zelle ist.

Dieser Artikel befasst sich mit,

1. Was ist Nukleolus? – Definition, Struktur, Funktion 2. Was ist Nukleus? – Definition, Struktur, Funktion 3. Was ist der Unterschied zwischen Nucleolus und Nucleus

Was ist Nukleolus?

Nukleolus ist die größte Struktur im Zellkern. Der Nukleolus ist für die Produktion von Ribosomen verantwortlich. Dieser Vorgang wird als Ribosomen-Biogenese bezeichnet. Der Nukleolus hat noch zwei weitere Aufgaben: Er baut die Signalerkennungspartikel zusammen und erzeugt die Reaktion der Zellen auf Stress. Der Nukleolus wird um bestimmte chromosomale Regionen herum gebildet und besteht aus DNA, RNA und assoziierten Proteinen. Die Fehlfunktion der Nukleolen verursacht beim Menschen Krankheiten, Krankheiten, Störungen und Syndrome. Der Nukleolus kann als Teil des Kerns unter dem Elektronenmikroskop beobachtet werden.

Nukleolusstruktur

Der Nukleolus besteht aus drei Komponenten: dem dichte fibrilläre Komponente (DFC), die fibrilläres Zentrum (FC) und die granulare Komponente (GK). Im DFC sind neu transkribierte rRNAs enthalten, die an die ribosomalen Proteine ​​gebunden sind. GC enthält an RNA gebundene ribosomale Proteine. Diese ribosomalen Proteine ​​werden zu unreifen Ribosomen zusammengesetzt. Der Nukleolus ist nur bei höheren Eukaryoten zu sehen. Die Entwicklung des Nukleolus erfolgte von einer zweiteiligen Organisation mit dem Übergang von Anamnioten zu Amnioten. Die ursprüngliche fibrilläre Komponente wird aufgrund der erheblichen Zunahme der intergenischen DNA-Region in FC und DFC getrennt. In pflanzlichen Nukleolen, nukleare Vakuole kann als klarer Bereich im Zentrum des Nukleolus identifiziert werden. Der Nukleolus im Zellkern ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Nukleolus im Zellkern

Funktion von Nucleolus

Während der Ribosomen-Biogenese transkribiert die RNA-Polymerase I rRNA-Gene, die für 28S-, 18S- und 5.8S-rRNA-Transkripte im Zellkern verantwortlich sind. Die 5S-rRNA wird von der RNA-Polymerase III transkribiert. Die für ribosomale Proteine ​​verantwortlichen Gene werden von der RNA-Polymerase II transkribiert. Ribosomale Proteine ​​werden während des konventionellen Weges im Zytoplasma translatiert und zurück in den Nukleolus importiert. Nach der Reifung und Assoziation von rRNA und ribosomalen Proteinen produzieren sie 40S- und 60S-Untereinheiten des 80S-Ribosoms in Eukaryoten. Anders als die ribosomale Biogenese fängt der Nukleolus Proteine ​​ein und immobilisiert sie in einem Prozess, der als nukleoläres Festhalten bekannt ist.

Was ist Nukleus?

Der Zellkern ist eine membrangebundene Organelle, die nur in eukaryontischen Zellen vorkommt. Die meisten eukaryotischen Zellen enthalten einen einzelnen Kern. Menschliche Muskelzellen enthalten mehr als einen Kern und rote Blutkörperchen enthalten keinen Kern. Der Zellkern enthält den größten Teil des genetischen Materials der Zelle. Dieses genetische Material ist in lineare Chromosomen organisiert, die mit Histonen assoziiert sind. Die Integrität der Gene wird durch den Zellkern aufrechterhalten. Es steuert auch die Genexpression.

Kernstruktur

Der Kern besteht aus Atomhülle das ist eine Doppelmembranstruktur. Die äußere Membran des Kerns schließt sich an das raue endoplasmatische Retikulum an. Die wässrigen Kanäle innerhalb der Kernmembran sind die Kernporen. Nukleoplasma ist die viskose Flüssigkeit, die von der Kernhülle eingeschlossen ist. Das Netzwerk innerhalb des Kerns heißt Kernmatrix oder der Kernlamina. Es bietet dem Zellkern die mechanische Unterstützung. Zusätzlich, Chromosomen sind auch im Kern vorhanden. Chromosomen existieren als DNA-Protein-Komplex, genannt Chromatin. Innerhalb des Zellkerns können zwei Arten von Chromatin identifiziert werden: Euchromatin und das Heterochromatin. Euchromatin ist der weniger gepackte Chromatintyp, der aus häufig exprimierenden Genen besteht. Heterochromatin ist eine kompaktere Form, die aus selten transkribierenden Genen besteht. Die Nukleolus ist auch ein Bestandteil des Kerns. Subnukleare Körper wie Cajal-Körper und Edelsteine, PML-Körper und Spleißflecken sind neben dem Nukleolus vorhanden.

Abbildung 2: Menschlicher Zellkern

Funktion des Kerns

Der Kern enthält den größten Teil des genetischen Materials in eukaryotischen Zellen, die als DNA mit Proteinen in Form von Chromosomen organisiert sind. Ein separates Kompartiment wird vom Zellkern für die Transkription von genetischem Material bereitgestellt, das nicht das Zytoplasma ist, in dem die Translation stattfindet. Das primäre Transkript der mRNA wird innerhalb des Kerns entwickelt und bevor es in das Zytoplasma exportiert wird, treten im Kern selbst posttranskriptionelle Modifikationen wie das 5’-Endcapping, das Hinzufügen des 3’-Poly-A-Schwanzes und das Herausspleißen von Introns auf. Dies ermöglicht die Regulation der Genexpression. Somit besteht die Hauptfunktion des Zellkerns darin, die Genexpression zu kontrollieren. Die DNA-Replikation wird auch während des Zellzyklus durch den Zellkern vermittelt.

Unterschied zwischen Nukleolus und Nukleus

Definition

Nukleolus: Der Nukleolus ist eine Unterorganelle im Zellkern.

Kern: Der Kern ist eine membranumschlossene, große kugelförmige Organelle, die in den eukaryontischen Zellen vorkommt.

Struktur

Nukleolus: Der Nukleolus besteht aus einer dichten fibrillären Komponente (DFC), einem fibrillären Zentrum (FC), einer granulären Komponente (GC) und einer nuklearen Vakuole.

Kern: Der Kern besteht aus einer Kernhülle, Kernporen, Nukleoplasma, Kernlamina, Chromosomen, Nukleolus und anderen subnukleären Körpern.

Gehege

Nukleolus: Es gibt keine begrenzende Membran.

Kern: Diese wird von der Kernhülle umschlossen.

Chromosomen

Nukleolus: Dieser verarbeitet keine Chromosomen, sondern ist auf einem Chromosom, dem nukleolären Organisator, organisiert.

Kern: Der Kern besteht aus Chromosomen.

DNA/RNA

Nukleolus: Nukleolus ist reich an RNA.

Kern: Nukleus ist reich an DNA.

Funktion

Nukleolus: Seine Hauptfunktion ist die Ribosomen-Biogenese, die nukleoläre Zurückhaltung als Reaktion auf den Stress der Zellen und der Aufbau von Signalerkennungspartikeln.

Kern: Seine Hauptfunktion ist die Kontrolle der Genexpression und DNA-Replikation.

Abschluss

Während der Lebensdauer einer Zelle werden einige Zellkerne im Prozess der Kernteilung abgebaut. Vor der Kernteilung wird die zelluläre DNA repliziert. Dann werden strukturelle Bestandteile des Kerns wie Kernhülle und Lamina systematisch abgebaut und der Nukleolus verschwindet. Als nächstes werden Schwesterchromatiden in entgegengesetzte Pole getrennt. Nach Abschluss der Zellteilung werden alle Bestandteile des Zellkerns einschließlich des Nukleolus regeneriert. Daher ist der Hauptunterschied zwischen Nukleolus und Nukleus ihre Organisation innerhalb der Zelle.

Referenz: 1. „Nukleolus“. Wikipedia, die freie Enzyklopädie, 2017. Aufgerufen am 27.02.2017 2. „Zellkern“. Wikipedia, die freie Enzyklopädie, 2017. Zugriff am 27. Februar 2017

Bild mit freundlicher Genehmigung: 1. „0318 Nucleus“ Von OpenStax – (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia 2. „Diagram human cell Nucleus“ von Mariana Ruiz LadyofHats – (Public Domain) über Commons Wikimedia