How big is Rakutuum?
7 mikromeetrit!
Rakutuum on rakusisene osa, mis sisaldab kromosoome. Need on DNA-st ja valkudest koosnevad niitjad struktuurid, mis kannavad raku geneetilist infot. Taime- ja loomarakkudel on tuum. Imetajate, sealhulgas inimeste, rakkudes on tüüpilise tuuma läbimõõt umbes 7 mikromeetrit. Mikromeeter on meetri miljondik ehk millimeetri tuhandik.
Suurus
Tuum on tavaliselt ümar või ovaalne ning tema suurus tähendab läbimõõtu. Imetajarakkudes on tuuma läbimõõt tavaliselt 5–10 mikromeetrit. Sellel saidil on näidatud 7 mikromeetrit, see on arv, mida üks ülevaade kasutab imetaja tüüpilise tuuma kohta.
Inimese fibroblasti, nahas leiduva rakutüübi, tuuma läbimõõt on umbes 10 mikromeetrit. Pärmiraku tuuma läbimõõt on vaid umbes 2 mikromeetrit, munarakkudel võivad aga olla palju suuremad tuumad.
Kui suure osa rakust tuum täidab, oleneb raku liigist. Puhkavas lümfotsüüdis, mis on üks valgeliblede tüüp, võtab tuum enda alla peaaegu kogu raku. Rasvarakkudes ja makrofaagides, mis on mikroobe endasse haaravad immuunrakud, on tuuma osa palju väiksem.
Suuruste võrdlused
- Punalible, mille läbimõõt on 7–8 mikromeetrit, on umbes sama lai kui tüüpiline tuum, kuid punaliblel endal tuuma pole.
- Umbes 11–14 tuuma, mille läbimõõt on 7 mikromeetrit, kõrvuti asetatud, ulatuksid inimese juuksekarva laiuseni, mis on 80–100 mikromeetrit.
- Ühe inimraku DNA, lahti keeratuna ja otsakuti ritta pandult, ulatuks umbes 1,8 meetrini. See on umbes 260 000 korda pikem kui tuuma läbimõõt, mis on 7 mikromeetrit.
- Kui tuum oleks suurendatud korvpalli laiuseks, milleks on umbes 24 sentimeetrit, ulatuks selle sees olev DNA umbes 63 kilomeetrini.
Mis on tuuma sees
Tuuma ümbritseb tuumamembraan, kahekordne kiht, mis eraldab kromosoomid ülejäänud rakust. Membraani läbivad tuumapoorideks nimetatavad augud, mis lasevad tuuma sisse ja sealt välja vaid teatud molekule, näiteks valke ja RNA-d. Pärmirakus katavad poorid umbes ühe kümnendiku membraani sisepinnast.
Tuuma sees on DNA keerdunud histoonideks nimetatavate rullitaoliste valkude ümber, ja tänu sellele mahub seda sinna nii palju. Ümar piirkond, tuumake, valmistab ribosoome, masinaid, mis valmistavad valke. Valgu valmistamise juhis lahkub tuumast sõnumitooja-RNA-na, geeni koopiana. Juhuslikult triivides kulub sõnumitooja-RNA-l tüüpilise, 7 mikromeetri laiuse tuuma läbimiseks hinnanguliselt 2–6 minutit.
Tuumata rakud
Elusrakud jagunevad kahte rühma: eukarüoodid ehk päristuumsed, millel on tuum, ja prokarüoodid ehk eeltuumsed, millel seda pole. Ka mõnel inimrakul pole tuuma. Punalibledel ja vereliistakutel, rakufragmentidel, mis aitavad verel hüübida, tuuma ei ole. Neid on nii palju, et 2016. aasta uuringus hinnati, et peaaegu 90% inimkeha rakkudest on tuumata, tuum on aga umbes 3 triljonil rakul.
Enne jagunemist kopeerib rakk oma kromosoomid ja sorteerib need kaheks identseks komplektiks, üks kummagi kahe uue tuuma jaoks. Sel ajal vana tuum lahustub ja kromosoomid on mikroskoobis näha.
Allikad
- Central dogma at the single-molecule level in living cells. Li and Xie, Nature, 2011.
- To the pore and through the pore: a story of mRNA export kinetics. Oeffinger and Zenklusen, Biochimica et Biophysica Acta, 2012.
- How big are nuclei?. In Cell Biology by the Numbers, 1st edition. Garland Science, 2015.
- Nuclear Membrane. National Human Genome Research Institute.
- Nucleolus. National Human Genome Research Institute.
- Chromosomes Fact Sheet. National Human Genome Research Institute.
- Chromosome. National Human Genome Research Institute.
- Mitosis. National Human Genome Research Institute.
- Messenger RNA (mRNA). National Human Genome Research Institute.
- Cell. National Human Genome Research Institute.
- Blood cells. Histology at SIU, Southern Illinois University School of Medicine, 2024.
- Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. Sender et al., PLoS Biology, 2016.
- MH 033hr Blood Smear. Histology Guide, University of Minnesota.
- The International System of Units (SI), 9th edition. Bureau International des Poids et Mesures, 2026.
- Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
- Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.