Articles

Reddit – Askscience – Als de celkern het “controlecentrum” van de cel is, en bacteriële cellen geen celkern hebben, hoe worden hun “beslissingen” dan genomen?

tldr: Het hebben van een celkern (en andere compartimenten) is net zoiets als de reden waarom een groter bedrijf meer bureaucratie heeft: het maakt het grote bedrijf beter bestuurbaar, maar ook complexer.

De besluitvorming in een cel werkt als volgt: entiteit A (een eiwit, RNA, DNA, lipiden) bindt entiteit B. Dit wijzigt entiteit B, die vanaf dat moment op een andere manier met de rest van de cel interageert. Feed-forward en feed-back loops van ketens van op elkaar inwerkende entiteiten (=signaleringscascades) kunnen er dan toe leiden dat cellulaire activiteiten tijdelijk of permanent worden ingeschakeld.

Om een interactie te laten plaatsvinden, moeten de twee entiteiten A en B elkaar dus kunnen ontmoeten. Idealiter is de cel dus een goed gemengde zak met spullen, zodat alle reacties meteen plaatsvinden. Merk op dat dit impliceert dat de besluitvorming in cellen overal gebeurt waar signaalmoleculen op elkaar inwerken, d.w.z. dat veel beslissingen in de periferie van de cel worden genomen, en dat slechts sommige beslissingen voldoende moeten worden geëscaleerd om het DNA te bereiken.

Een celkern voegt twee dingen toe: hij maakt het moeilijker voor signalen (maar ook voor wat het DNA zou kunnen wijzigen) om toegang te krijgen, wat betekent dat er meer controle is over welke beslissingen worden genomen zonder het DNA te beïnvloeden en welke beslissingen het DNA moeten beïnvloeden. Het andere gevolg van het hebben van een kern en andere compartimenten is dat je het DNA kunt opslaan in een andere chemische omgeving dan waar eiwitten worden gemaakt en gewijzigd, waardoor je zowel extra chemische reacties kunt ondersteunen, als eiwitten in het ene deel van de cel anders kunt laten functioneren dan in het andere. Bijvoorbeeld, nucleaire en cytoplasmatische actine doen zeer verschillende dingen, ondanks het feit dat zij dezelfde molecule zijn.