Caryoplasm je termín používaný na opis protoplazmy v bunkových jadrách, ktorý sa líši od cytoplazmy najmä v koncentrácii elektrolytu. Kryoplazma vytvára optimálne prostredie pre replikáciu a transkripciu DNA. U diabetikov môžu byť v karyoplazme prítomné inklúzie glykogénu v bunkovom jadre.
Čo je karyoplazma?
Bunkové jadrá sa nachádzajú v cytoplazme. Sú to zaoblené organely eukaryotických buniek. Bunkové jadro obsahuje genetický materiál bunky. Všetky bunkové jadrá sú oddelené od cytoplazmy dvojitou membránou. Táto dvojitá matica sa nazýva jadrový obal.
Genetický materiál je v ňom obsiahnutý ako kyselina deoxyribonukleová. Termíny nukleárne a karyové sa týkajú jadier bunky. Grécky výraz karyon znamená jadro. Kryoplazma je teda jadrová plazma alebo nukleoplazma bunkových jadier. Toto je celý obsah jadra bunky za jadrovým obalom. Hlavnými zložkami bunkového jadra sú chromatín, vláknité dekondenzované chromozómy a jadrá. Kryoplazma je súčasťou protoplazmy.
Toto sa týka bunkovej tekutiny vrátane jej koloidných zložiek. Protoplazma sa skladá z karyoplazmy a cytoplazmy. Živou časťou bunky je cytoplazma, ktorá je obklopená bunkovou membránou. Jadrová membrána oddeľuje dve formy plazmy. Hlavný rozdiel medzi karyoplazmou a cytoplazmou je koncentrácia rozpustených elektrolytov. Karyolympha zodpovedá neštruktúrovanej karyoplazme. Nazýva sa jadrová šťava a je preniknutá proteínovou štruktúrou jadra matrice. Kryoplazma interaguje s cytoplazmou prostredníctvom jadrových pórov.
Anatómia a štruktúra
V karyoplazme je hlavne voda. Pod svetelným mikroskopom sa javí homogénny v bezfarebnom prípravku. Na miestach sa môžu objaviť tmavšie hustoty.
Tieto hustoty sú jadrové telá alebo jadrá a granuly chromatínu. Chromatín je zhlukovanie a zrážanie jemných chromozómových vlákien. Po zafarbení sú chromocentre v nich rozoznateľné ako väčšie kúsky. Hustota chromatínu v kryoplazme závisí od bunkovej aktivity. Chromatín vždy obsahuje nukleoproteíny, DNA, histónové proteíny a non-histónové proteíny. Spoje chromozómových ramien sa nazývajú centroméry. Ľahšie oblasti chromatínu zodpovedajú voľnému chromatínu.
Tmavšie oblasti zodpovedajú elektrónovo hustejším oblastiam chromatínu, v ktorých má chromatín tendenciu zhlukovať sa. Ľahší euchromatín z karyoplazmy sa musí odlíšiť od elektrónovo hustejšieho a tmavšieho heterochromatínu. Medzi týmito dvoma oblasťami je plynulý prechod. Dlhšie časti nepoužitej DNA sa zhlukujú do heterochromatínových zhlukov histónových proteínov. Na druhej strane funkčne relevantné úseky DNA sa nachádzajú v euchromatíne.
Funkcia a úlohy
Každá bunka je riadená z jadra. Takmer všetky genetické informácie o bunkách sa nachádzajú v kryoplazme bunkových jadier. Genetický materiál karyoplazmy je viditeľný iba pri delení buniek a je inak v nestrukturovanej forme. Všetky metabolické procesy bunky prebiehajú prostredníctvom RNA messengerových molekúl v karyoplazme.
Kryoplazma tiež predstavuje ideálne prostredie pre procesy transkripcie a replikácie Počas transkripcie sa do RNA prenáša genetická informácia bunkových jadier. Tento proces prebieha na jednom z dvoch prvkov. Reťazec DNA preberá úlohu šablóny. Jeho bázové sekvencie sú komplementárne k RNA. K transkripcii dochádza v bunkovom jadre pomocou katalýzy DNA-dependentných RNA polymeráz. V eukaryotických bunkách sa tvorí medziprodukt známy ako hnRNA. Post-transkripčná modifikácia premení tento medziprodukt na mRNA.
Jadrová plazma vytvára potrebné podmienky prostredia pre tieto procesy. To isté platí pre procesy replikácie, pri ktorých sa vytvára kópia DNA. Kryoplazma nie je zo všetkých mitotická. V takzvanom pracovnom jadre obsahuje mitotická medzifázová informácia pre používateľa vo svojej nekondenzovanej a zviazanej forme, ako aj v euchromatínovej sieti. Hneď ako mitóza začala v bunkovom jadre, v bunkovom kryoplazme dochádza ku kondenzácii chromatínu. Chromatín je teda opäť v mnohonásobnej špirálovitej a vysoko usporiadanej forme, a tak vedie k vzniku chromozómov.
choroby
Poškodenie buniek sa často vyšetruje histologicky. Toto vyšetrenie umožňuje presnejšie určiť druh poškodenia. V tejto súvislosti je často možné pozorovať poškodenie buniek spôsobené jadrovými inklúziami v postihnutých bunkových jadrách.
Inklúzie môžu pozostávať zo zložiek cytoplazmy alebo cudzích látok. Najbežnejšou formou sú cytoplazmatické jadrové inklúzie. Môžu vzniknúť z invázie jadrového obalu, ako je možné pozorovať pri nádoroch. Avšak niekedy v telophase sú do novovytvorených dcérskych jadier zahrnuté aj cytoplazmatické štruktúry. Tento jav sa môže vyskytnúť napríklad pri otrave kolchicínom. Vo väčšine prípadov sú takéto inklúzie oddelené od karyoplazmy časťami jadrového obalu a vykazujú degenerácie. Môžu však preniknúť aj do karyoplazmy. Toto je často prípad depozitov glykogénu, ako je možné vidieť u diabetikov.
Menšie častice glykogénu z cytoplazmy pravdepodobne prenikajú cez nukleárne póry do karyoplazmy a vytvárajú tam veľké agregáty. Je možné, že karyoplazma tiež syntetizuje glykogén a umožňuje jej polymerizáciu na väčšie častice. Okrem infekcií sú hlavné otravy primárne spojené s otravou. Inklúzie môžu mať vážne účinky na mitózu. Ak napríklad interfázové jadro prejde zjavnou zmenou, nastanú negatívne následky pre bunky a celý organizmus.
O týchto vzťahoch sa diskutuje predovšetkým v súvislosti s poruchami rastu. Kryoplazma môže tiež úplne uniknúť z bunkového jadra, keď sa membrána pretrhne. Táto spojitosť sa používa pri použití metódy dermatológie.
