核溶解は、細胞の核において同定された変化の一つである場合、このような低酸素症(不十分な酸素供給)または毒性物質に起因するようNOXAまたは外部の損傷からこれらのダイ。
その名前は、「核」と「溶解」を意味するギリシャのカリオンに由来し、「減衰」または「溶解」と解釈できます。したがって、核分解という用語は文字通り「核の消失」を意味します。
この現象は、化膿症や核漏出症などの壊死性腎症の段階で発生し、核変化のみ、または核濃縮で始まり、核溶解症を通過して核溶解で終わる連続体に含まれる可能性があります。
karyorrhexisと同様に、核の変化は細胞質の変化に先行し、プロセス全体として細胞外マトリックスの炎症を伴います。これは壊死の特徴であり、アポトーシスとの根本的な違いと見なすことができます。炎症補体があります。
核溶解は、通常の状態ではDNAを巻き戻して断片化し、転写できるようにする核酵素の作用によって発生しますが、細胞死の状態では、noxa(壊死)による核全体の崩壊を開始します。
核酵素
細胞核の酵素は複数で非常に特異的であり、DNAとRNAの生理学に不可欠です。
遺伝子と染色体はクロマチンを形成するように構造化されているため、DNAの転写と複製を行うことは事実上不可能です。
複製と転写のプロセスを促進するために、核酵素は転写されるDNAフラグメントを「カット」し、RNAを非常に明確な開始と終了でデオキシリボ核酸の直鎖に結合できるようにします。
「ホスホジエステラーゼ」としても知られている核酵素は、核酸の構造の重要な要素であるホスホジエステル結合を切断すると同時に、サイクリックAMPおよびGMPの細胞内レベルを調節することができます。
核酵素の分類
エンドヌクレアーゼが効果を発揮する部位に応じて、それらはヌクレアーゼとリガーゼの2つの広いカテゴリーに分類されます。
これまで、DNAの断片を「切断」して複製を可能にするヌクレアーゼ酵素の効果は大まかに説明されてきましたが、DNAフラグメントの転写が完了すると、それをそれが属しているデオキシリボ核酸の大きな鎖の特定の位置でそれを行うことも。
これは、「リガーゼ」、つまりホスホジエステラーゼによって以前に切断されたDNAの鎖をその場所に「付着」させることができる酵素が作用する場所です。
ヌクレアーゼとリガーゼの間の微妙なバランスにより、遺伝物質の完全性が維持されるため、1つの酵素の活性が他の酵素を超えると、問題が予測されます。
ヌクレアーゼの種類
核分解におけるホスホジエステラーゼの役割を理解するには、プロセス全体に関与するため、存在するさまざまなタイプを知ることが不可欠です。
この意味で、リガーゼには実質的な役割はなく、実際にはリガーゼの活性が取り消されているため、ヌクレアーゼによって開始されたプロセスを元に戻すことはできません。
したがって、ヌクレアーゼが作用する部位に応じて、ヌクレアーゼは次のように分けられます。
-エンドヌクレアーゼ
-エキソヌクレアーゼ
-制限エンドヌクレアーゼ
DNAを切断することができる酵素(DNaseとしても知られています)に加えて、核にはRNAセグメントを「切断」およびモデル化する酵素もあり、これらはリボヌクレアーゼまたはRNaseとして知られています。
これらの酵素は細胞の正常な生理機能において重要ですが、壊死プロセスの間、それらは二次的な役割を果たします。
エンドヌクレアーゼ
エンドヌクレアーゼは、DNA鎖を自由端から切り離すことができる酵素です。つまり、鎖の任意の点でDNAを分離することができます。
エンドヌクレアーゼは、特定のヌクレオチド配列と一致することなく、任意の領域でランダムにDNAを切断できます。
制限エンドヌクレアーゼ
制限エンドヌクレアーゼは、特定のポイントでDNA鎖を切断するために特定の塩基配列を特定できる非常に特殊なタイプのエンドヌクレアーゼです。
それらは、タイプI、タイプII、タイプIIIの3つのグループに分類されます。
タイプI制限エンドヌクレアーゼは、機能するためにATPを必要とし(したがってエネルギーを消費)、認識配列から最大1000塩基対を切断することができます。
制限エンドヌクレアーゼの最も単純なバージョンはタイプIIです。エネルギーを必要としないプロセスでは、これらの酵素は制限配列から可変長でDNAを切断することができます。
最後に、タイプIII制限エンドヌクレアーゼは、エネルギー(ATP)も消費するプロセスで、認識(制限)のポイントから25塩基対を超えない小さな断片にDNA鎖を切断します。
エキソヌクレアーゼ
最後に、エキソヌクレアーゼは、鎖の自由端からDNAを切断できる酵素です。つまり、それらは以前にエンドヌクレアーゼによって切断された線状DNA鎖の特殊な酵素です。
したがって、用語ENDOnucleaseは、酵素がDNA鎖を内側(ENDO =内側)で切断する能力を指しますが、EXOnucleaseは、酵素がDNAを自由端でしか切断できないことを示します(EXO =外側) 。
これらすべての酵素の同期化された調和的な活動は、遺伝子の複製と転写の複雑なプロセスを可能にします。しかし、壊死の間、このバランスは失われ、DNAは断片化し始め、その遊離した無秩序な基本成分のみが残ります。これは細胞死と同義です。
核溶解の病態生理
核に存在する多数の酵素、およびそれらがそれらの機能を発揮する方法を知っているので、核溶解の病態生理を推測することは難しくありません。
すべては、ヌクレアーゼ酵素とリガーゼ間の恒常性の喪失として始まり、後者の効果は前者によってはるかに上回ります。つまり、修復できるよりも多くのDNAが破壊されます。
最初の例では、エンドヌクレアーゼは長いDNA鎖を小さな断片に切断し、その後他のエンドヌクレアーゼによってさらに還元されます。
最後に、酵素で分解された組織化された核物質の痕跡がなくなるまで、より短い断片はエキソヌクレアーゼによってその端から溶解されます。
光学顕微鏡による所見
光学顕微鏡検査では、核分解を受けた細胞は完全にピンク色(好酸球)に見え、紫色に染色された核物質を識別することができません。
場合によっては、細胞の核がかつてあった領域にエバネッセント染色または「ゴースト」が見られることがありますが、ヘマトキシリンを捕捉できる組織化された核構造が存在しないため、一般的に優勢な色はピンクになります。
参考文献
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