Proteini jedrnih por direktno stimulirajo izražanje genov celičnega cikla in razvojnih genov znotraj nukleoplazme

V celicah evkariontov je DNA [1] shranjena v jedru. Jedro je obdano z jedrnim ovojem iz dveh membran (notranje in zunanje jedrne membrane), med katerima je perinuklearni prostor. Pod notranjo jedrno membrano leži jedrna lamina, ki daje mehansko oporo jedrni ovojnici in je sestavljena iz intermediarnih filamentov – laminov.

Kjer se zunanja in notranja jedrna membrana združita, nastanejo jedrne pore.[2] Jedrne pore gradijo kompleksi proteinov, ki omogočajo prehajanje ionov, molekul RNA in proteinov, tako iz jedra v citoplazmo, kot tudi iz citoplazme v jedro. Transport skozi pore je reguliran. Kompleksi por (30-100 nm) so sestavljeni iz beljakovinskih molekul, ki spreminjajo obliko in s tem tudi velikost kanala, skozi katerega poteka transport.[3] Povprečno ima eno jedro okoli 3000 jedrnih por.[4]

Jedrni transport je za delovanje celice osrednjega pomena, saj je gibanje snovi skozi pore potrebno tako za izražanje genov, kot za ohranjanje kromosomov.

Primarna funkcija kompleksov jedrnih por, je regulacija transporta med jedrom in citoplazmo. Vendar pa imajo nekatere komponente, ki sestavljajo jedrne pore, svojo vlogo tudi znotraj citoplazme, kjer direktno uravnavajo izražanje genov, predvsem tistih, ki so udeleženi pri razvoju in tistih, ki sodelujejo v procesu celičnega cikla.

»gene gating» hypothesis (Blobel, 1985) [5]predvideva povezavo aktivnih genov s kompleksi jedrnih por, z namenom povečanja učinkovitosti jedrnega izstopa molekule mRNA, po končanem procesu transkripcije znotraj jedra.

V reviji Cell, je bil dne 5. februarja 2010 objavljen znanstveni članek [6]. Opredeljuje vlogo kompleksov jedrnih por in vlogo določenih proteinov (Nup 50, Nup 62, Nup 98), ki so njihovi sestavni deli.

Z uporabo različnih laboratorijskih metod in s serijo poskusov (med drugim tudi uporaba modelnega organizma vinske mušice- Drosophila)[7]so omenjeni raziskovalci prišli do naslednjih pomembnih spoznanj:

1. Interakcije med geni in proteini, ki so sestavni deli jedrnih por potekajo tako na mestu por, kot tudi znotraj nukleoplazme

2. Proteini jedrnih por, ki se nahajajo znotraj nukleoplazme se pretežno povezujejo z aktivnimi geni (dokazano na primeru vinske mušice)

3. Določeni proteini jedrnih por, ki se nahajajo v nukleoplazmi vplivajo na izražanje genov udeleženih v celičnem ciklu in tistih, ki so udeleženi pri celičnem razvoju

Do sedaj vloga proteinov znotraj nukleoplazme, ki so hkrati tudi sestavni deli jedrnih por še ni bila raziskana. Edino potrjeno dejstvo, ki je bilo v veljavi, je bila dokazana prisotnost določenih komponent (proteinov) jedrnih por tudi znotraj nukleoplazme in ne samo na mestu jedrne periferije. Njihova funkcija je bila do nedavnega označena še za neznano.