ژن هستهای به ژنی گفته میشود که توالی دیانای آن در هسته سلول یوکاریوتی قرار دارد. این اصطلاح برای تمایز ژنهای هستهای از ژنهای موجود در میتوکندری یا کلروپلاست استفاده میشود. اکثریت قریب به اتفاق ژنهای یوکاریوتها هستهای هستند.
نظریه درونهمزیستی
میتوکندری و پلاستیدها از پروکاریوتهای آزادزی به ارگانلهای سیتوپلاسمی فعلی تبدیل شدهاند. میتوکندری به عنوان نیروگاه سلول شناخته میشود، زیرا بیشتر انرژی مورد نیاز سلول را تأمین میکند. ژنوم میتوکندریایی (mtDNA) به طور جداگانه از ژنوم میزبان تکثیر میشود.
تعامل ارگانلهای درونهمزیست
ژنهای هستهای و ژنهای میتوکندری و کلروپلاست، با وجود جدایی فیزیکی، بر یکدیگر تأثیر میگذارند. محصولات ژنی میتوکندری میتوانند از طریق متابولیتها یا پپتیدهای منتقلشده به هسته، بیان ژنهای هستهای را تحت تأثیر قرار دهند.
ساختار
ژنوم یوکاریوتها دارای ساختارهای کروماتینی پیچیدهای است که دسترسی به ژنها را در زمان نیاز امکانپذیر میسازد. ژنهای هستهای پایه ژنتیکی یوکاریوتها را تشکیل میدهند و هرگونه تغییر در بیان آنها بر فنوتیپ و ژنوتیپ سلولی تأثیر میگذارد.
سنتز پروتئین
اکثر پروتئینهای سلولی از رونویسی ژنهای هستهای تولید میشوند. ژنهای هستهای به صورت خطی روی کروموزومها قرار دارند و تحت کنترل دقیق تعداد کپی هستند. مثال بارز ژن هستهای، ژن MDH1 است که در چرخه اسید سیتریک نقش دارد.
اهمیت
عوامل رونویسی هستهای در بیان زنجیره تنفسی و تنظیم عملکرد میتوکندری نقش دارند. مطالعه ژنهای هستهای و میتوکندریایی در تکامل گونهها و تعیین شباهتهای ژنتیکی حائز اهمیت است.