Przedział okołojądrowy
Przedział okołojądrowy (PNC) to ciało podjądrowe charakteryzujące się położeniem na obrzeżach jąderka . PNC uczestniczy we wzorcowej kompartmentalizacji wewnątrz jądra w celu zorganizowania wyspecjalizowanych funkcji. Występuje prawie wyłącznie w komórkach onkogennych i jest wzbogacony o białka wiążące RNA oraz polimerazy RNA III .
Historia
Przedział okołojądrowy został po raz pierwszy odkryty na obrzeżach jądra w 1992 roku przez Andreę Getti i in. podczas badania białka hnRNPI/PTB ( ang. polypirymidine tract binding ). Getti odkrył, że oprócz nukleoplazmy, hnRNPI barwił „dyskretną niezidentyfikowaną strukturę” zawsze przeciwną do jąderek. W 1995 roku A. Gregory Matera i in. jako pierwszy nadał strukturze nazwę „kompartment okołojądrowy” po znalezieniu kilku transkryptów polimerazy RNA III, a także hnRNPI na krawędzi jąderka. Sui Huang i in. intensywnie badał przedział okołojądrowy, aw 1997 jako pierwszy zbadał PNC w dużej liczbie ludzkich komórek nowotworowych.
.jpg)
Struktura
PNC jest dynamiczną i nieregularną strukturą składającą się z wielu gęstych pasm występujących głównie w transformowanych komórkach nowotworowych. Mikroskopia elektronowa na HeLa potwierdziła, że grube nici mają długość 0,25 - 4 µm i średnicę 80 - 180 nm. Nici te tworzą siatkę bezpośrednio stykającą się z jąderkiem, aw niektórych przypadkach sięgają do jąderka.
RNA
Przedział okołojądrowy opiera się na białkach wiążących RNA i transkryptach polimerazy RNA III w celu stabilizacji swojej struktury. Dlatego ciągła produkcja tych transkryptów ma kluczowe znaczenie. Podczas permeabilizacji komórek RNaza , ale nie DNaza , niszczy PNC, ustanawiając znaczenie RNA dla struktury. Po zahamowaniu transkryptów RNA pol III, dojrzały RNA pol III nie ulega zmianie. Dlatego PNC opiera się tylko na nowo transkrybowanych transkryptach RNA pol III.
DNA
Przedział okołojądrowy opiera się również na integralności DNA, a także na locus DNA zapewniającym stabilność. Badania DNA z interkalatorami DNA , cząsteczkami wiążącymi DNA i czynnikami uszkadzającymi DNA wykazały, że PNC dysocjuje z pewnymi uszkodzeniami DNA. Ponadto inhibitory uszkodzeń DNA nie zapobiegają demontażowi PNC, ale zapobiegają ponownemu tworzeniu się PNC, co dowodzi znaczenia integralności DNA.
Poleganie na strukturze DNA, a także fakt, że komórki potomne są dokładnymi replikami komórek macierzystych sugeruje, że PNC jest powiązany z locus DNA, chociaż dokładne locus jest nieokreślone. W fazie S cyklu komórkowego PNC zarodkuje w locus DNA i replikuje się niezakłócony z DNA. Pokazuje to bezpośrednią korelację między cyklami replikacji PNC i DNA, a ponadto wyróżnia zależność przedziału okołojądrowego od DNA.
Funkcjonować
Chociaż dokładna funkcja nie została ustalona, przedział okołojądrowy jest skoncentrowany z białkami wiążącymi RNA, jak również z nowo transkrybowanymi transkryptami polimerazy RNA III, co wskazuje na prawdopodobną rolę w metabolizmie RNA. Występuje głównie w transformowanych komórkach nowotworowych, częstość występowania wynosi mniej niż 5% w normalnych liniach komórkowych, ale 15-100% w liniach komórek nowotworowych. PNC jest wprost proporcjonalny do przerzutów , jak również powiązany ze złośliwością . Dlatego jest dalej badany pod kątem możliwości bycia biomarkerem raka .
Cykl komórkowy
Przedział okołojądrowy podąża ścieżką mitotyczną, tworząc nowe komórki potomne, które są podobne pod względem wielkości i kształtu do komórek macierzystych. Mogą jednak różnić się wielkością w różnych liniach komórek nowotworowych. Pozostając zindywidualizowaną strukturą, PNC pozostaje w bezpośrednim kontakcie z jąderkami podczas interfazy i naśladuje jąderka podczas mitozy. W profazie obie stopniowo rozkładają się, aż do ponownego złożenia podczas późnej telofazy w nowej komórce potomnej.
Metabolizm RNA
Przedział okołojądrowy został po raz pierwszy odkryty dzięki scharakteryzowaniu białka wiążącego układ polipirymidynowy (PTB), które jest białkiem wiążącym RNA zaangażowanym w splicing pre-mRNA , stabilność i regulację translacji. PTB i inne białka wiążące są zlokalizowane w PNC, aby przede wszystkim przetwarzać polimerazę RNA II . Ponadto w PNC zlokalizowanych jest wiele innych małych niekodujących kompleksów RNA pol III, które regulują przetwarzanie pre-rRNA. W związku z tym te białka PNC mogą odgrywać rolę w metabolizmie RNA i nieustannie prowadzone są badania naukowe, aby to udowodnić.
Znaczenie kliniczne
Przedziały okołojądrowe tworzą się w blastomach , rakach i mięsakach i reprezentują wyłącznie komórki złośliwe w tkankach guzów litych. Występowanie PNC bezpośrednio koreluje ze wzrostem i przerzutami komórek nowotworowych. Na przykład w badaniu nad rakiem wątrobowokomórkowym (HCC) istniała bezpośrednia równoległość między zwiększoną częstością występowania PNC a wzrostem liczby przerzutów, jak również złośliwych linii komórkowych. Podobnie działanie przeciwprzerzutowe było wprost proporcjonalne do hamowania PNC, co dodatkowo wskazuje na potencjał PNC jako biomarkera w raku.