حقيقيات النوى (الاسم العلمي: Eukaryote يوكاريوت) من اليونانية (ευ = “eu” = “جيد”) + (κάρυον – “karyon” = “نواة”). هي مجموعة من الكائنات الحية ذات بنية خلوية معقدة، تتميز بأن المادة الجينية (بالإنجليزية: Genetic material) فيها تكون محصورة ضمن النواة المغلفة بغشاء. و تكون عصيانها محاطة بأغشية . تضم حقيقيات النوى: النباتات والحيوانات والفطريات- وهي بشكل عام متعددة الخلايا – إضافة إلى بعض الأنواع المصنفة كالأوليات (بالإنجليزية: Protista) (العديد منها يكون وحيد الخلية).
المحتويات
ما هي الخلية حقيقية النواة ؟
كيف يمكن للخلية أن تؤدي وظائفها على أكمل وجه في مثل ذلك المكان الصغير والمزدحم بمختلف العضيات ؟ الخلايا حقيقية النواة هي تلك التي تُشكل معظم ما حولنا من أشجار التفاح وعشبة البرَك وسمك الحلبوت Halibut وأنت! طُورت العديد من الطرق لتقسيم وظائفها المختلفة إلى مناطق مختلفة من الخلية. في الواقع، إن حجرات صغيرة متخصصة تدعى بـالعضيات Organelles توجد ضمن الخلية حقيقية النواة ، وللقيام بهذه الوظيفة (التخصص وتقسيم وظائف الخلية الواحدة إلى عدة مناطق داخلها)
خصائص الخلية
تكون خلايا حقيقيات النوى أكبر من نوى بدائيات النوى. وتملك الخلايا تركيبات متنوعة من الأغشية الضامة الداخلية، تدعى العضيات، ويجمع الهيكل الخلوي أنيبيب دقيق وخيط متوسط و خيوط دقيقة، والتي تلعب دوراً هاماً في تحديد شكل وتنظيم الخلية. يقسم الحمض النووي لحقيقيات النوى إلى حزم خيطية تدعى كروموسومات، وتكون منفصلة عن مغزل الأنيبيب الدقيق خلال الانقسام النووي.
تاريخ المفهوم
اقترح كونستانتين ميريشكوفسكي أصلًا تكافليًا للخلايا ذات النوى
يُنسب مفهوم حقيقيات النوى إلى عالم الأحياء الفرنسي إدوارد تشاتون (1883-1947). أعيد تقديم المصطلحين بدائيات النوى وحقيقيات النوى بشكل أكثر تحديدًا من قبل عالم الأحياء الدقيقة الكندي روجر ستانير وعالم الأحياء الدقيقة الهولندي الأمريكي سي بي فان نيل في عام 1962. في عمله عام 1937 Titres et Travaux Scientifiques ، [17] اقترح شاتون المصطلحين ، واصفًا البكتيريا بدائيات النوى والكائنات الحية ذات النواة في حقيقيات النوى في خلاياها. ومع ذلك ، فقد ذكر هذا في فقرة واحدة فقط ، وتم تجاهل الفيرال بشكل فعال حتى أعاد ستانير وفان نيل اكتشاف بيان تشاتون. [18]
في عامي 1905 و 1910 ، جادل عالم الأحياء الروسي كونستانتين ميريشكوفسكي (1855-1921) بأن البلاستيدات قد اختزلت البكتيريا الزرقاء في تعايش مع مضيف غير ضوئي ( متغاير التغذية ) تم تشكيله هو نفسه عن طريق التعايش بين مضيف يشبه الأميبا وعائل شبيه بالبكتيريا الخلية التي شكلت النواة. وهكذا ورثت النباتات عملية التمثيل الضوئي من البكتيريا الزرقاء. [19]
في عام 1967 ، قدمت لين مارغوليس دليلًا ميكروبيولوجيًا على التعايش الداخلي كأصل البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا في الخلايا حقيقية النواة في ورقتها البحثية ، حول أصل الخلايا المخففة. [20] في السبعينيات ، استكشف كارل ووز علم الوراثة الميكروبي ، ودرس الاختلافات في 16S الريبوسوم RNA . هذا ساعد على كشف أصل حقيقيات النوى و نشوء تعايشي اثنين من مهمة حقيقي النواة العضيات ، الميتوكوندريا و البلاستيدات الخضراء . في عام 1977 ، قدم ووز وجورج فوكس “شكلاً ثالثًا من أشكال الحياة” ، أطلقوا عليه اسم Archaebacteria. في عام 1990 ، أعاد Woese و Otto Kandler و Mark L. Wheelis تسمية هذه الأركيا. [21] [18]
في عام 1979 ، اقترح GW Gould و GJ Dring أن نواة الخلية حقيقية النواة جاءت من قدرة البكتيريا موجبة الجرام على تكوين الأبواغ الداخلية . في عام 1987 وأوراق لاحقة ، اقترح توماس كافاليير سميث بدلاً من ذلك أن أغشية النواة والشبكة الإندوبلازمية تتشكل أولاً عن طريق غشاء غشاء بلازما بدائيات النواة. في التسعينيات ، اقترح العديد من علماء الأحياء الآخرين أصول التعايش الداخلي للنواة ، مما أدى بشكل فعال إلى إحياء نظرية
لماذا النواة مهمة جدًا؟
من بين جميع العضيات الخلوية، نجد أن النواة هي الأكثر أهمية. في الواقع، إن مجرد وجود النواة هو أحد السمات الرئيسية التي تميز الخلايا حقيقية النواة.
وتعود أهمية النواة إلى كونها مكان وجود الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين DNA فضلًا عن كونها مكان نسخه أيضًا.
نعلم أن الـ DNA يملك المعلومات الوراثية المطلوبة لبناء البروتينات الخلوية، وفي حقيقيات النواة، نجد أن الغشاء الذي يحيط بالنواة – والذي يدعى بـ الغلاف النووي Nuclear Envelope – يفصل الـ DNA عن آليات تركيب البروتين في الخلية، والتي تحدث في السيتوبلازما Cytoplasm، إلا أن ثقوبًا صغيرة في الغلاف النووي تدعى بـ المسام النووي Nuclear Pores تسمح لاحقًا بشكل انتقائي لبعض الجزيئات الكبرية بالدخول والخروج من النواة متضمنة جزيئات الـ RNA التي تحمل المعلومات من الـ DNA النووي إلى مراكز تصنيع البروتين في السيوبلازما.
هذا الفصل بين مكان وجود الـ DNA ومكان آليات اصطناع البروتين يزود الخلايا حقيقة النواة برقابة تنظيمية أكثر تعقيدًا على إنتاج كل من البروتينات والـ RNA. في المقابل، نجد أن DNA الخلايا بدائية النواة Prokaryotic Cells مبعثر بشكل حر في السيتوبلازما جنبًا إلى جنب مع آليات اصطناع البروتين. يسمح هذا التقارب لبدائيات النواة بالاستجابة السريعة للتغيرات البيئية من خلال التغيير السريع لنوع وكمية البروتينات المصطنعة في الخلية.
في الواقع، من المرجح أن حقيقيات النواة قد تطورت نتيجة علاقة تكافئية بين خليتين من بدائيات النواة (اندماج خليتين بدائيتي النواة؛ خلية مندمجة وخلية مُضيفة)، والتي من خلالها تمكنت المادة الوراثية DNA لخلية بدائية النواة (الخلية المندمجة) من الانعزال عن السيتوبلازما من خلال تشكيل غلاف نووي، وفي النهاية تشكيل النواة. وبمرور الوقت، يمكن لأجزاء من DNA الخلية بدائية النواة الأخرى (الخلية المضيفة) المنتشرة في السيتوبلازما أن تتحد مع النواة الجديدة للخلية حقيقية النواة الجديدة المتشكلة، ويمكن أن تبقى منفصلة.