Ограниченная мембраной органелла в клетке, содержащая генетический материал (ДНК).Клеточное ядро — это отсек внутри эукариотической клетки, в котором хранится основной набор ДНК. Оно окружено двойной мембраной, называемой ядерной оболочкой, которая отделяет генетический материал от остальной цитоплазмы. Почти в каждой клетке растений, животных и грибов есть ядро, и обычно это самая крупная структура в клетке. В ядре ДНК хранится, копируется и считывается в РНК, поэтому оно служит центром управления клеткой: инструкции для построения белков и регуляции поведения клетки берут начало там. Это также объясняет, почему эукариотические клетки могут позволить себе содержать большие и организованные геномы, поскольку оболочка защищает ДНК от механической и химической суеты цитоплазмы. Помимо хранения, ядро организует ДНК в хромосомы и контролирует, какие гены активны в данном типе клеток, что имеет центральное значение для того, как одна оплодотворённая яйцеклетка может дать начало множеству различных тканей.
Ядро впервые описал Антони ван Левенгук в XVII веке, а название ему дал Роберт Браун в 1831 году, наблюдавший его в клетках орхидеи. Его роль в наследственности была установлена в конце XIX и начале XX века благодаря работам Вальтера Флемминга, Эдуарда Страсбургера и других.
Ядерная оболочка — это двойная мембрана, пронизанная выстланными белком каналами, называемыми ядерными поровыми комплексами. Малые молекулы свободно диффундируют через эти поры, тогда как более крупный груз, такой как РНК и белки, переносится внутрь и наружу специальными транспортными белками. Внутри ДНК намотана на белки-гистоны, образуя хроматин, который далее укладывается в хромосомы. Плотная область, называемая ядрышком, собирает рибосомы. Во время деления клетки оболочка разрушается, хромосомы разделяются, а оболочка вновь собирается вокруг двух дочерних ядер.
Организация ядра и функция ядерных пор изучаются в исследованиях рака и в генной терапии, где доставка ДНК в ядро является ключевым этапом. Сигналы ядерной локализации также используются при разработке лекарств и молекулярных зондов.
Если вытянуть всю ДНК из одного ядра человеческой клетки, её длина составила бы около двух метров, но она помещается в пространстве размером примерно шесть микрометров.