Membran inti, nukleolema atau selaput nukleus, adalah struktur unit ganda membran lipid dengan pori-pori, yang membatasi karakteristik inti sel eukariotik.
Membran inti terdiri dari dua unit lipid bilayer dengan protein: membran inti dalam (Inner Nuclear Membrane, dalam bahasa Inggris) dan membran inti luar (Outer Nuclear Membrane, dalam bahasa Inggris) di masa lalu terlihat sebagai membran inti tunggal dan sederhana. Ruang antara membran disebut ruang perinuklear atau sisterna, lebarnya ~ 40 nanometer (nm) dan berlanjut dengan lumen bagian dalam retikulum endoplasma, dari mana selubung nukleus berasal.
Membran inti memiliki banyak lubang kecil yang disebut pori-pori inti yang memungkinkan molekul bergerak masuk dan keluar dari inti. Air dan zat terlarut bergerak dengan difusi sederhana, sedangkan protein diangkut.
Struktur
Membran inti terdiri dari beberapa komponen: dua membran dengan komposisi protein yang berbeda: membran inti dalam (Inner Nuclear Membrane INM) yang memisahkan nukleoplasma dari ruang perinuklear dan membran inti luar (Outer Nuclear Membrane ONM dalam bahasa Inggris) yang memisahkan ruang perinuklear sitoplasma ini. Di antara kedua membran, ruang perinuklear atau sisterna dibatasi, yang berlanjut dan membentuk satu unit dengan retikulum endoplasma kasar. Kedua membran menyatu di banyak tempat, menghasilkan pori-pori yang ditempati oleh saluran makromolekul besar yang disebut Kompleks Pori Nuklir (NPC).
Membran nukleus bagian dalam
Membran nukleus bagian dalam (INM) dari selubung nukleus adalah unit membran yang dilapisi dan dilapisi oleh nukleoplasma dan isi nukleus pada permukaan dalamnya, dan oleh isi tangki nukleus pada permukaan lainnya.
Muka nukleoplasma membran ini bagian dalam ditutupi oleh struktur jaringan, bagian dari sitoskeleton, filamen intermediet yang disebut lamina nukleus, terbuat dari protein yang disebut lamina A, B dan C.
Membran inti luar
Membran nukleus luar (ONJ) dari selubung nukleus adalah unit membran yang dimandikan oleh sitoplasma pada permukaan luarnya, sedangkan permukaan lainnya membatasi tangki nukleus.
Permukaan sitoplasma dari wajah ini dikelilingi oleh jaringan longgar dan tipis dari filamen sitoskeletal menengah, yang disebut vimentin. Biasanya memiliki ribosom dan berlanjut dengan membran retikulum endoplasma kasar (RER).
Tangki perinuklear
Tangki atau ruang perinuklear (Peri-Nuclear Space PNS dalam bahasa Inggris) adalah ruang dengan lebar 30-50 nm, yang dibatasi antara membran inti dalam dan membran inti luar. Tangki nuklir ini hanya terputus di tempat-tempat tertentu: pori-pori nuklir, titik-titik diskrit di mana kedua membran melengkung dan menyatu, dengan munculnya kolom pendek.
Ruang intracisternal nukleus berlanjut dengan ruang retikulum endoplasma, secara bersama-sama mereka dapat terdiri lebih dari 10% dari total volume sel.
Ukuran ruang perinuklear dapat sangat bervariasi tergantung pada gaya osmotik dan mekanik nukleus. Karena membran terhubung di banyak titik, tegangan dari ONM ditransmisikan ke INM. Bahkan dengan interkoneksi membran yang berdekatan, ruang perinuklear dapat diperbesar jika protein penstabil melintasi ruang.7 Ruang perinuklear memiliki struktur yang mapan dan terpelihara karena satu set protein membran inti dalam (INM), yang mereka berhubungan dengan struktur retikuler intranuklear, seperti lamina nukleus atau kromatin.
Keluarga protein nesprin dari membran luar mengikat di dalam ruang perinuklear ke domain luminal protein integral dari membran inti dalam.
Protein transmembran yang diproduksi dan dimodifikasi dalam retikulum endoplasma dapat bertranslokasi melalui kontinum ER-ONM dan berlanjut ke INM. Interkoneksi RE-ONM-INM memfasilitasi pelokalan protein transmembran nuklir yang cepat dan tepat.9 10
Pori-pori nukleus
Kehadiran perforasi kecil dan diskrit pada amplop nuklir (NE) adalah karakteristik dari semua eukariota. Pori-pori nuklir atau kompleks pori nuklir (NPC), sebenarnya adalah struktur makromolekul yang rumit, dan bukan perforasi sederhana yang memungkinkan lewatnya air dan zat.
Fungsi membran inti:
- Fungsi utama membran inti adalah untuk menjaga pemisahan antara nukleoplasma atau isi nukleus dan sitoplasma sel.
- Ini terutama membatasi dua kompartemen fungsional di dalam sel itu sendiri: kompartemen untuk transkripsi DNA menjadi RNA (di dalam nukleus), dan kompartemen untuk translasi RNA menjadi protein (di dalam sitoplasma).15
Membran inti muncul secara teratur ditusuk oleh perforasi, pori-pori nuklir. Pori-pori ini bukan lubang sederhana, tetapi struktur kompleks yang disertai dengan kerangka protein (misalnya: nukleoporin), yang mengatur pertukaran antara nukleus dan sitoplasma. Masing-masing gerbang komunikasi ini disebut kompleks pori nuklir (NPC). Melalui ini, molekul RNA yang dihasilkan oleh transkripsi keluar, yang harus dibaca di ribosom sitoplasma. Kompleks RNA dan protein tempat ribosom dirakit di sitoplasma juga muncul dari sana. Protein, diproduksi di sitoplasma oleh ribosom, yang memenuhi perannya di dalam nukleus sel, memasuki nukleus melalui pori-pori.
Perubahan struktur selama mitosis
Pada sel dengan mitosis terbuka, membran inti (EN) rusak pada awal mitosis, untuk memungkinkan pertukaran bebas antara nukleus dan sitoplasma, untuk kemudian terbentuk kembali di sekitar dua nukleus anak setelah pembelahan selesai.
Pecahnya selubung nukleus adalah proses yang diatur dengan hati-hati, yang dimulai selama profase. Komponen pori nukleus terdisosiasi dari pori, lamina nukleus mengalami depolimerisasi, dan protein selubung nukleus yang terikat membran ditarik ke dalam RE keseluruhan. Peristiwa ini melepaskan kromosom dari lamina dan membran inti, untuk memfasilitasi kondensasi dan pemisahan kromosom
Prosesnya tergantung pada perubahan lamin, protein lamina nukleus, oleh kompleks enzimatik. Ketika proses mitosis berakhir, laminasi kembali ke keadaan awalnya, pertama-tama membentuk dua laminasi nukleus, yang dengan perluasan retikulum endoplasma, akhirnya terbentuk dua selubung nukleus lengkap.
Dalam sel dengan mitosis tertutup, varian yang terlihat pada banyak protista, selubung inti tidak hilang selama mitosis, tetapi meregang, mencekik, akhirnya membentuk dua inti anak.
Asal usul membran inti
Sebuah studi tentang genomik komparatif, evolusi dan asal-usul membran nuklir mengarah pada usulan bahwa nukleus muncul pada nenek moyang eukariotik primitif (“prekariota”), dan dipicu oleh simbiosis archaeo-bakteri. Beberapa ide telah diajukan untuk asal usul evolusi dari membran inti. Ide-ide ini termasuk invaginasi membran plasma pada nenek moyang prokariota, atau pembentukan sistem membran baru yang asli setelah pembentukan proto-mitokondria di inang archaeal. Fungsi adaptif dari membran nukleus mungkin berfungsi sebagai penghalang untuk melindungi genom dari spesies oksigen reaktif (ROS) yang dihasilkan oleh sel pra-mitokondria.
