Cellkärnan

Cellkärnan, vanligtvis kallad kärnan, är en membranomgärdad organell som finns i de flesta eukaryota celler. Den innehåller cellens genetiska material i form av DNA och fungerar som centrum för lagring, replikation och reglering av genuttryck. De flesta celler har en kärna, men vissa celltyper saknar kärna i mogen form, till exempel mature röda blodkroppar hos människor.

Kärnmembranet består av ett dubbelt lipidmembran: det yttre membranet är kontinuerligt med endoplasmatiska retiklet och avgränsar kärnans inre miljö från cytoplasman. Mellan de två membranen finns perinukleärt utrymme. Kärnan har porer, kallade kärnporer, som bildar komplexa kanaler för reglerad transport av proteiner, RNA och ribosomala subenheter. Inuti kärnan finns kärnlamina av laminer som ger struktur och form.

Inom kärnan ligger kromatinet, där DNA lindas runt histonproteiner. Kromatinens organisation påverkar genuttryck, med euchromatin som är löst packad och aktiv samt heterochromatin som är tätare och ofta tystare. Nukleolen är ett särskilt område där rRNA-syntes och ribosomuppbyggnad pågår. DNA kopieras under S-fasen i cellcykeln, medan transkription och RNA-processing sker i kärnan, inklusive kappa, splicing och polyadenatering av pre-mRNA.

Transport över kärnmembranet styrs av kärntransportkofaktorer och Ran-GTP/GDP-systemet, vilket möjliggör riktad import av proteiner och export av RNA. Kärnan är dynamisk under celldelningen; i många celler bryts kärnmembranet ned under mitos och återbildas efter celldelningen.

Betydelse för hälsa och forskning framgår av att mutationer i kärnans strukturproteiner (t.ex. laminer) kan orsaka olika muskelsjukdomar, hudsjukdomar och åldersrelaterade tillstånd.