核纤层蛋白和细胞核

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核纤层蛋白和细胞核之间的区别

核纤层蛋白 vs. 细胞核

核纤层蛋白（Nuclear lamins）也被称为第五类中间纤维（Class V intermediate filaments），是细胞核中提供结构功能和调控转录的纤维蛋白。核纤层蛋白与相互交织，形成了核膜内侧下方的核纤层。核纤层蛋白涉及有丝分裂中核膜的解体与重建，以及核孔的定位。. 细胞核（nucleus）是存在於真核細胞中的封閉式膜狀细胞器，內部含有細胞中大多數的遺傳物質，也就是DNA。這些DNA與多種蛋白質，如組織蛋白複合形成染色質。而染色質在細胞分裂時，會濃縮形成染色體，其中所含的所有基因合稱為核基因組。細胞核的作用，是維持基因的完整性，並藉由調節基因表現來影響細胞活動。 細胞核的主要構造為核膜，是一種將細胞核完全包覆的雙層膜，可使膜內物質與細胞質、以及具有細胞骨架功能的網狀結構核纖層分隔開來。由於多數分子無法直接穿透核膜，因此需要核孔作為物質的進出通道。這些孔洞可讓小分子與離子自由通透；而如蛋白質般較大的分子，則需要攜帶蛋白的幫助才能通過。核運輸是細胞中最重要的功能；基因表現與染色體的保存，皆有賴於核孔上所進行的輸送作用。 細胞核內不含有任何其他膜狀的結構，但也並非完全均勻，其中存在許多由特殊蛋白質、RNA以及DNA所複合而成的次核體。而其中受理解最透徹的是核仁，此結構主要參與核糖體的組成。核糖體在核仁中產出之後，會進入細胞質進行mRNA的轉譯。.

基因

基因一词来自希腊语，意思为“生”。是指控制生物性状的遗传信息，通常由DNA序列来承载。基因也可视作基本遗传单位，亦即一段具有功能性的DNA或RNA序列。弄清其序列本身的过程叫基因测序。基因的结构由增强子,启动子及蛋白编码序列组成：即基因产物可以是蛋白质（蛋白质编码基因）及RNA，从而控制生物个体的性状（差異）表现。在一个个体当中所有的基因总和叫基因组。在一个物种中所有等位基因的总合叫基因库。在大多数真核生物中，基因分为细胞核基因及线粒体基因，绿色植物的叶绿体也含有独立于细胞核的叶绿体基因组。人類約有一万九千至兩萬两千個基因。 在真核生物中，染色体在体细胞中是成对存在的。每条染色体上都带有一定数量的基因。一个基因在细胞有丝分裂时有两个对列的位点，称为等位基因，分别来自父与母。依所攜帶性状的表現，又可分为显性基因和隐性基因。 一般来说，同一生物体中的每个细胞體都含有相同的基因（除了已经分化的免疫细胞），但并不是每个细胞中的所有基因携带的遗传信息都会被表現出来。控制基因表达的因素分为传统的遗传学（增强子，启动子序列相关）因素及表观遗传学（DNA甲基化，组蛋白乙酰化和脱乙酰化及RNA干扰相关）因素。職司不同功能的細胞或不同的细胞类型中，活化而表現的基因也不同。在某一细胞类型当中所有被表达的基因叫转录组，所有编码蛋白质的基因叫蛋白质组。通过即时聚合酶链式反应或染色质免疫沉淀-测序可得到转录组及蛋白质组的信息。用电脑处理基因序列的学科叫生物信息学。 人类基因组计划（human genome project, HGP）是一项规模宏大，跨国跨学科的生物信息学项目。其宗旨在于测定组成人类染色体（指单倍体）的30亿个碱基对形成的核苷酸序列，从而繪製人类基因组圖譜，並且辨識其载有的基因，达到破译人类遗传信息的最终目的。该计划起始于1990年于2000年完成。.

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中间纤维

中间纤维（英語：Intermediate filaments，IF，又譯中間絲）直径10纳米(nm)左右，介于7 nm的肌动蛋白微丝和25 nm的微管之间。与后两者不同的是中间纤维是最稳定的细胞骨架成分，它主要起支撑作用。中间纤维在细胞中围绕着细胞核分布，成束成网，并扩展到细胞质膜，与质膜相连结。中间纤维没有正负极性。它们是一个相关的蛋白质家族, 分享共同的结构和序列特征。大多数类型的中间纤维存在于细胞质，但有一种类型的中间纤维–核纤层蛋白存在于细胞核。.

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转录

转录（）是遗传信息由DNA转换到RNA的过程。作为蛋白质生物合成的第一步，转录是mRNA以及非編碼RNA（tRNA、rRNA等）的合成步骤。 转录中，一段基因会被读取、複製为mRNA；就是说一特定的DNA片段作为模板，以DNA依赖的核糖核酸聚合酶（RNA聚合酶或RNA合成酶）作为催化剂而合成前mRNA的过程。 转录尚有未清楚的部分，例如是否需要DNA解旋酶，一般来说是需要的，但某些地区称RNA聚合酶可代替其行使识别DNA上的有关碱基以开始转录的功能。 mRNA转录时，DNA分子双链打开，在RNA聚合酶的作用下，游离的4种核糖核苷酸按照碱基互补配对原则结合到DNA单链上，并在RNA聚合酶的作用下形成单链mRNA分子。至此，转录完成。 转录通常是多起点多向复制。 转录时所转录的仅为DNA上有遗传效应的片段（DNA），不包括内含子。 转录按以下一般步骤进行：.

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核孔

核孔是镶嵌在真核细胞细胞核核膜中的一种复合物，是细胞核与细胞质间物质交流的通道。细胞核内合成的RNA、大多蛋白质与核糖体等进入细胞质的需通过核孔进入细胞质，而细胞质中的大分子物质也需经过核孔进入细胞核。脊椎动物细胞的核膜上平均拥有约2000個核孔，但核孔的数量也會根據細胞轉錄活动的旺盛程度的改变而发生變化。 组成核孔的蛋白质是核孔素。约有一半的核孔素典型地包含α螺旋和β螺旋團，或包含結構域，因为另外一半的一级结构中包含许多重复的縮氨酸、苯丙氨酸及甘氨酸，所以这一半表現出蛋白質自然發展所形成的典型結構特徵，亦即缺少整齊次組織的高度彎曲蛋白質，這些发生病变的蛋白質称作細粒核孔素。 核孔允許載有水溶性分子的運輸工具通過核膜。這些運輸工具包括從細胞核输出到細胞質中的RNA或進入細胞核的蛋白質（例如：DNA聚合酶及核纤层蛋白）、糖类和脂质。 核孔可以主動引導复合物每秒移動一千次。雖然小分子可以直接以擴散作用通過核膜，但大分子必須被特別的信號序列识别，然後才能在某些蛋白質的辅助下進出細胞核，這也就是所谓的“運行週期”。每八單位圍繞在實際核孔周围的蛋白質會使進入的孔通道按照蛋白質輪廓突出，而在核孔中心往往會出現由類似塞子的結構，但对这种结构的作用仍不明晰。.

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核纖層

核纖層旧称“核周层”、“核衬层”或“核层”，是位于细胞核内染色质与核膜之间的高电子密度网络片层结构，由中间丝与膜相关蛋白（membrane associated proteins）交织形成，普遍存在于真核细胞的细胞核中。核纤层处于核基质中，在核内与核内膜（inner nuclear membrane，INM）相连，在核外则与内质网相连。核纤层是支撑细胞核的一种结构，对调节DNA自我复制、DNA转录、细胞凋亡与细胞分裂过程中核膜的破裂及重建也起到一定作用。此外，核纤层还可以辅助组织染色质并锚定核孔复合物（nuclear pore complexes，NPCs）、核膜蛋白及转录因子。.

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核膜

核膜（nuclear membrane 或 karyotheca），又称核被膜或核封套（nuclear envelope）是包圍真核细胞細胞核，分隔開细胞核和细胞质的生物膜。.

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