Struktura, funkcije i primjeri nukleoproteina



Nucleoprotej je bilo koji tip proteina koji je strukturno povezan s nukleinskom kiselinom - bilo RNA (ribonukleinska kiselina) ili DNA (deoksiribonukleinska kiselina). Najistaknutiji primjeri su ribosomi, nukleosomi i nukleokapsidi u virusima.

Međutim, nijedan protein koji se veže na DNA kao nukleoprotein ne može se uzeti u obzir. Njih karakterizira formiranje stabilnih kompleksa, a ne jednostavna prolazna asocijacija - kao što su proteini koji posreduju u sintezi i degradaciji DNA, koji trenutačno i kratko interagiraju..

Funkcije nukleoproteina uvelike variraju i ovise o skupini koja se proučava. Na primjer, glavna funkcija histona je zbijanje DNA u nukleosome, dok ribosomi sudjeluju u sintezi proteina.

indeks

  • 1 Struktura
  • 2 Priroda interakcije
  • 3 Klasifikacija i funkcije
    • 3.1 Deoksiribonukleoproteini
    • 3.2. Ribonukleroproteini
  • 4 Primjeri
    • 4.1 Histoni
    • 4.2 Protamini
    • 4.3 Ribosomi
  • 5 Reference

struktura

Općenito, nukleoproteini su sastavljeni od visokog postotka bazičnih aminokiselinskih ostataka (lizin, arginin i histidin). Svaki nukleoprotein ima svoju posebnu strukturu, ali svi konvergiraju da sadrže aminokiseline ovog tipa.

Na fiziološkom pH, te aminokiseline su pozitivno nabijene, što pogoduje interakciji s molekulama genetskog materijala. Zatim ćemo vidjeti kako se te interakcije događaju.

Priroda interakcije

Nukleinske kiseline tvore kostur šećera i fosfata koji mu daju negativan naboj. Taj je faktor ključan za razumijevanje interakcije nukleoproteina s nukleinskim kiselinama. Unija koja postoji između proteina i genetskog materijala stabilizirana je nekovalentnim vezama.

Također, slijedeći osnovna načela elektrostatike (Coulombov zakon), nalazimo da se naboje različitih znakova (+ i -) privlači.

Privlačnost između pozitivnih naboja proteina i negativnih genetskog materijala dovodi do interakcija nespecifičnog tipa. Nasuprot tome, specifični spojevi se pojavljuju u određenim sekvencama, kao što je ribosomska RNA.

Postoje različiti čimbenici koji su sposobni mijenjati interakcije između proteina i genetskog materijala. Među najvažnijim su koncentracije soli koje povećavaju ionsku snagu u otopini; jonogene tenzide i druge kemijske spojeve polarne prirode, kao što su fenol, formamid, između ostalih.

Klasifikacija i funkcije

Nukleoproteini su klasificirani prema nukleinskoj kiselini na koju su vezani. Stoga možemo razlikovati dvije dobro definirane skupine: deoksiribonukleoproteini i ribonukleoproteini. Logično, prve ciljaju na DNK, a druge na RNA..

Desoxirribonucleoproteínas

Najistaknutija funkcija deoksiribonukleoproteina je zbijanje DNA. Stanica se suočava s izazovom koji se čini gotovo nemogućim za prevladavanje: pravilno namotavanje gotovo dva metra DNA u mikroskopsku jezgru. Ovaj fenomen može se postići zahvaljujući postojanju nukleoproteina koji organiziraju lanac.

Ova skupina je također povezana s regulatornim funkcijama u procesima replikacije, transkripciji DNA, homolognoj rekombinaciji, između ostalih..

ribonukleoproteinskog

S druge strane, ribonukleoproteini ispunjavaju bitne funkcije, od replikacije DNA do regulacije ekspresije gena i regulacije metabolizma središnje RNA.

Oni su također povezani s zaštitnim funkcijama, budući da RNA nikada nije slobodna u stanici, jer je sklona degradaciji. Da bi se to izbjeglo, serija ribonukleoproteina povezana je s ovom molekulom u zaštitnim kompleksima.

Isti se sustav nalazi u virusima koji štite svoje RNA molekule od djelovanja enzima koji bi je mogli razgraditi..

Primjeri

histoni

Histoni odgovaraju proteinskoj komponenti kromatina. Oni su najistaknutiji u ovoj kategoriji, iako također nalazimo i druge proteine ​​koji su povezani s DNA koji nisu histoni, te su uključeni u široku skupinu pod nazivom ne-histonski proteini..

Strukturno, oni su najosnovniji proteini kromatina. A sa stajališta obilja, oni su proporcionalni količini DNA.

Imamo pet vrsta histona. Njegova je klasifikacija povijesno utemeljena na sadržaju osnovnih aminokiselina. Klase histona praktički su nepromjenjive među skupinama eukariota.

Ova evolucijska konzervacija pripisuje se ogromnoj ulozi koju imaju histoni u organskim bićima.

U slučaju promjene sekvence koja kodira neke histone, organizam će se suočiti s ozbiljnim posljedicama, budući da će njegovo pakiranje DNA biti neispravno. Stoga je prirodna selekcija odgovorna za uklanjanje tih nefunkcionalnih varijanti.

Među različitim skupinama, najkonzerviraniji histoni su H3 i H4. Zapravo, sekvence su identične u organizmima tako daleko - filogenetski govoreći - poput krave i graška.

DNA je ranjena u ono što je poznato kao histonski oktamer, a ova struktura je nukleosom: prva razina zbijanja genetskog materijala.

protamin

Protamini su mali nuklearni proteini (sisavci se sastoje od polipeptida od gotovo 50 aminokiselina), karakteriziranog visokim sadržajem aminokiselinskog ostatka arginina. Glavna uloga protamina je zamjena histona u haploidnoj fazi spermatogeneze.

Predloženo je da je ova vrsta bazičnih proteina ključna za pakiranje i stabilizaciju DNA u muškom gametu. Oni se razlikuju od histona, jer dopuštaju gušću ambalažu.

Kod kralješnjaka je pronađeno 1 do 15 kodirajućih sekvenci za proteinas, sve grupirane u isti kromosom. Usporedba sekvenci upućuje na to da su evoluirali iz histona. Najviše ispitanih sisavaca naziva se P1 i P2.

ribosoma

Najočitiji primjer proteina koji se vežu za RNA je u ribozomima. To su strukture prisutne u gotovo svim živim bićima - od malih bakterija do velikih sisavaca.

Glavna funkcija ribosoma je prevesti RNA poruku u aminokiselinsku sekvencu.

Oni su vrlo složena molekularna mehanizacija, koju čine jedna ili više ribosomalnih RNA i skup proteina. Možemo ih pronaći slobodne unutar stanične citoplazme, ili usidrene u grubi endoplazmatski retikulum (zapravo, "grubi" aspekt ovog odjeljka je zbog ribosoma).

Postoje razlike u veličini i strukturi ribozoma između eukariotskih i prokariotskih organizama.

reference

  1. Baker, T.A., Watson, J.D., Bell, S.P., Gann, A., Losick, M.A., & Levine, R. (2003). Molekularna biologija gena. Izdavačka tvrtka Benjamin-Cummings.
  2. Balhorn, R. (2007). Obitelj protamina nuklearnih proteina sperme. Biologija genoma, 8(9), 227.
  3. Darnell, J.E., Lodish, H.F. & Baltimore, D. (1990). Biologija molekularnih stanica. Znanstvene američke knjige.
  4. Jiménez García, L. F. (2003). Stanična i molekularna biologija. Pearson Education u Meksiku.
  5. Lewin, B (2004). Geni VIII. Pearson Prentice Hall.
  6. Teijón, J. M. (2006). Osnove strukturne biokemije. Uvodnik Tébar.