Ядерна оболонка, ядерна ламіна і ядерні пори (каріолемми)
Від цитоплазми ядро відокремлене ядерної оболонкою, утвореної за рахунок розширення і злиття один з одним цистерн ендоплазматичної мережі таким чином, що у ядра утворилися подвійні стінки за рахунок оточуючих його вузьких компартментов. Порожнина ядерної оболонки називається люменів або перінуклеарним простором. Внутрішня поверхня ядерної оболонки стелить ядерної ламін, жорсткої білкової структурою, утвореної білками- ламіна, до якої прикріплені нитки хромосомної ДНК. Ламіни прикріплюються до внутрішньої мембрані ядерної оболонки за допомогою заякореного в ній трансмембранних білків - рецепторів ламін. В деяких місцях внутрішня і зовнішня мембрани ядерної оболонки зливаються і утворюють так звані ядерні пори, через які відбувається матеріал обмін між ядром і цитоплазмою. Пора не є діркою в ядрі, а має складну структуру, організовану кількома десятками спеціалізованих білків - нуклеопорінов. Під електронним мікроскопом вона видна як вісім пов'язаних між собою білкових гранул з зовнішньої і стільки ж з внутрішньої сторони ядерної оболонки.
Рис.7
Різні структури клітинного ядра видно через накопичення в них зеленого флуоресцентного білка
Ядерце
Ядро знаходиться всередині ядра, і не має власної мембранної оболонки, однак добре помітно під світловим і електронним мікроскопом. Основною функцією ядерця є синтез рибосом. В геномі клітини є спеціальні ділянки, так звані ядерцеві організатори, містять гени Хвороби (рРНК), навколо яких і формуються ядерця. У полісом відбувається синтез рРНК РНК полімеразою I, її дозрівання, складання рибосомних субчастиц. У полісом локалізуються білки, що беруть участь в цих процесах. Деякі з цих білків мають спеціальну послідовність - сигнал ядерцеву локалізації (NoLS, від англ. N ucle o lus L ocalization S ignal). Слід зазначити, найвища концентрація білка в клітині спостерігається саме в полісом. В цих структурах було локалізовано близько 600 видів різних білків, причому вважається, що лише невелика їх частина дійсно необхідна для здійснення ядерцевих функцій, а решта потрапляють туди неспецифічно.Під електронним мікроскопом в полісом виділяють кілька субкомпартментов. Так звані Фібрилярні центри оточені ділянками щільного фібрилярного компонента, де і відбувається синтез рРНК. Зовні від щільного фібрилярного компонента розташований гранулярний компонент, який представляє собою скупчення дозріваючих рибосомних субчастиц.
Ядерний матрикс
Ядерним матриксом деякі дослідники називають нерозчинний внутрішньоядерної каркас. Вважається, що матрикс побудований переважно з негістонових білків, що формують складну розгалужену мережу, що сполучається з ядерної ламін. Можливо, ядерний матрикс бере участь у формуванні функціональних доменів хроматину. В геномі клітини є спеціальні незначущі А-Т-багаті ділянки прикріплення до ядерного матриксу (англ. S / MAR - M atrix / S caffold A ttachment R egions), службовці, як передбачається, для заякоріванню петель хроматину на білках ядерного матриксу. Втім, не всі дослідники визнають існування ядерного матриксу.
Рис.8
Принципова схема реалізації генетичної інформації у проі еукаріот. Прокаріотів. У прокаріотів синтез білка рибосомою (трансляція) просторово не відокремлений від транскрипціїі може відбуватися ще до завершення синтезу мРНК РНК-полімеразою. Прокаріотів мРНК часто поли цистрон, тобто містять декілька незалежних генів. Еукаріоти. мРНК еукаріот синтезується у вигляді попередника, пре-мРНК, що зазнає потім складне етапне дозрівання - процесинг, що включає приєднання кеп-структури до 5'-кінця молекули, приєднання кількох десятків залишків аденіну до її 3'-кінця ( поліаденілірованіе), вищепленію незначущих ділянок - інтронів і з'єднання один з одним значущих ділянок - екзонів ( сплайсинг). При цьому з'єднання екзонів однієї і тієї ж пре-мРНК може проходити різними способами, приводячи до утворення різних зрілих мРНК, і в кінцевому підсумку різних варіантів білка (альтернативний сплайсинг). Тільки мРНК, яка успішно пройшла процесинг, експортується з ядра в цитоплазму і втягується в трансляцію.