هستک؛ ساختار داخل هسته برای ساخت رناتن

هستک؛ موتورخانهٔ مرموز سلول

هستک چیست و کجا قرار دارد؟

همهٔ سلول‌های بدن ما، به جز سلول‌های قرمز خون، یک هسته دارند. هسته مانند مغز فرمانده سلول است و دستورالعمل‌های لازم برای فعالیت‌های آن را صادر می‌کند. در داخل این هسته، معمولاً یک یا چند ساختار کروی و متراکم به نام «هستک»¹ دیده می‌شود. هستک بر خلاف هسته، غشای جداکننده ندارد وبیشتر شبیه یک منطقهٔ بسیار شلوغ و فعال در داخل هسته است.

برای درک بهتر، هسته را مانند یک کارخانهٔ بزرگ در نظر بگیرید. این کارخانه بخش‌های مختلفی دارد. هستک در این مقایسه، مانند سالن مونتاژ مخصوص خط تولید «ماشین‌های پروتئین‌ساز» یا رِبِنْه است. رِبِنْه‌ها² اجزای کوچکی هستند که در سیتوپلاسم سلول شناورند و کارشان خواندن دستورالعمل‌های ژنتیکی و ساختن پروتئین‌ها است. پروتئین‌ها هم برای همهٔ کارهای سلول، از ساخت ماهیچه گرفته تا مبارزه با بیماری‌ها، ضروری هستند.

اجزای تشکیل‌دهندهٔ هستک

هستک خود از چند بخش اصلی تشکیل شده است که هر کدام وظیفهٔ خاصی در خط تولید رِبِنْه دارند. این بخش‌ها را می‌توان در یک جدول خلاصه کرد:

مراحل ساخت یک رِبِنْه در هستک

ساخت یک رِبِنْهٔ کامل، یک فرآیند چند مرحله‌ای و بسیار دقیق است که عمدتاً در هستک رخ می‌دهد. این فرآیند را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

۱. رونویسی از DNA: در ناحیهٔ مرکز فیبریلار، بخشی از DNA که حاوی دستور ساخت rRNA است، رونویسی می‌شود. این کار مانند کپی کردن دستورالعمل ساخت از روی یک طرح اصلی است. خروجی این مرحله، یک رشتهٔ بلند از Pre-rRNA است.

۲. پردازش و برش: رشتهٔ Pre-rRNA به قسمت جزء فیبریلار متراکم منتقل می‌شود. در آنجا، آنزیم‌های مخصوصی آن را برش می‌دهند و تغییرات شیمیایی روی آن ایجاد می‌کنند تا به سه مولکول بالغ rRNA تبدیل شود: 18S, 5.8S, و 28S.

۳. مونتاژ با پروتئین‌ها: همزمان با ساخت rRNA، پروتئین‌های مورد نیاز برای ساخت رِبِنْه نیز در سیتوپلاسم ساخته می‌شوند و به داخل هسته وارد می‌گردند. در ناحیهٔ دانهای، این پروتئین‌ها با rRNAهای بالغ ترکیب می‌شوند تا دو زیرواحد مجزا تشکیل دهند: زیرواحد کوچک رِبِنْه (حاوی 18S rRNA) و زیرواحد بزرگ رِبِنْه (حاوی 5.8S و 28S rRNA).

۴. خروج از هسته: زیرواحدهای ساخته‌شده از طریق منافذ هستهمنافذ هسته‌ای به بیرون از هسته و به درون سیتوپلاسم فرستاده می‌شوند. در سیتوپلاسم، این دو زیرواحد در کنار هم قرار می‌گیرند و یک رِبِنْهٔ کامل و فعال را تشکیل می‌دهند که آمادهٔ ساخت پروتئین است.

هستک چگونه در بدن ما دیده می‌شود؟

فعالیت هستک مستقیماً با فعالیت سلول در ارتباط است. در سلول‌هایی که نیاز به ساخت پروتئین زیادی دارند (مانند سلول‌های غدد بزاقی که آنزیم‌های گوارشی می‌سازند، یا سلول‌های عصبی که انتقال‌دهنده‌های عصبی تولید می‌کنند)، هستک‌ها بزرگ‌تر و بسیار prominent (برجسته) هستند. برعکس، در سلول‌های غیرفعال یا در حال استراحت، هستک ممکن است کوچک‌تر شود یا حتی به طور موقت ناپدید گردد.

پزشکان و محققان گاهی به وضعیت و اندازهٔ هستک در نمونه‌های بافتی نگاه می‌کنند. یک هستک بسیار بزرگ و غیرعادی می‌تواند نشانه‌ای از فعالیت بیش از حد سلول باشد که در برخی بیماری‌ها مانند سرطان دیده می‌شود. سلول‌های سرطانی برای رشد و تکثیر سریع خود، به مقدار عظیمی پروتئین نیاز دارند، بنابراین هستک‌های آن‌ها به طور غیرطبیعی بزرگ و فعال است.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

¹ (هستک): ساختاری بدون غشا در داخل هسته که مسئول ساخت و مونتاژ زیرواحدهای ریبِنْه است.

²رِبِنْه (Ribosome): یک دستگاه مولکونی complex که وظیفهٔ سنتز پروتئین در سلول را بر عهده دارد. از RNA و پروتئین ساخته شده است.

³مرکز فیبریلار (Fibrillar Center - FC): ناحیه‌ای در هستک که حاوی DNA کدکنندهٔ rRNA است.

⁴جزء فیبریلار متراکم (Dense Fibrillar Component - DFC): ناحیه‌ای اطراف FC که در آن پردازش اولیهٔ rRNA انجام می‌شود.

⁵جزء دانهای (Granular Component - GC): ناحیهٔ بیرونی هستک که در آن زیرواحدهای ریبِنْه در حال مونتاژ هستند.

rRNA (Ribosomal RNA): نوعی RNA که بخش ساختاری و کاتالیتیکی ریبِنْه را تشکیل می‌دهد.