Структура, функции и примери на нуклеопротеини



а нуклеопротеиновото е всеки вид протеин, който е структурно свързан с нуклеинова киселина - или РНК (рибонуклеинова киселина), или ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина). Най-забележителните примери са рибозоми, нуклеозоми и нуклеокапсиди в вируси.

Все пак, всеки протеин, който се свързва с ДНК като нуклеопротеин, не може да се разглежда. Те се характеризират с образуване на стабилни комплекси, а не с проста преходна асоциация - като протеините, които медиират синтеза и разграждането на ДНК, които взаимодействат за кратко и кратко.

Функциите на нуклеопротеините варират в широки граници и зависят от изследваната група. Например, основната функция на хистоните е уплътняването на ДНК в нуклеозоми, докато рибозомите участват в синтеза на протеини..

индекс

  • 1 Структура
  • 2 Характер на взаимодействието
  • 3 Класификация и функции
    • 3.1 Дезоксирибонуклеопротеини
    • 3.2 Рибонуклеопротеини
  • 4 Примери
    • 4.1 Хистони
    • 4.2 Protamines
    • 4.3 Рибосоми
  • 5 Препратки

структура

Обикновено, нуклеопротеините са съставени от висок процент от аминокиселинни остатъци (лизин, аргинин и хистидин). Всеки нуклеопротеин има своята специфична структура, но всички се събират, за да съдържат аминокиселини от този тип.

При физиологично рН тези аминокиселини са положително заредени, което благоприятства взаимодействието с молекулите на генетичния материал. След това ще видим как се случват тези взаимодействия.

Същност на взаимодействието

Нуклеиновите киселини се образуват от скелет на захари и фосфати, които му придават отрицателен заряд. Този фактор е от ключово значение за разбирането на взаимодействието на нуклеопротеините с нуклеиновите киселини. Съединението, което съществува между протеините и генетичния материал, се стабилизира чрез нековалентни връзки.

Също така, следвайки основните принципи на електростатиката (закона на Кулон), откриваме, че се привличат заряди от различни знаци (+ и -)..

Привличането между положителните заряди на протеините и отрицателните на генетичния материал води до взаимодействия от неспецифичен тип. Обратно, специфични връзки възникват в определени последователности, като рибозомна РНК.

Има различни фактори, които могат да променят взаимодействията между протеина и генетичния материал. Сред най-важните са концентрациите на соли, които повишават йонната сила в разтвора; йоногенни повърхностноактивни вещества и други химични съединения с полярна природа, като фенол, формамид и др.

Класификация и функции

Нуклеопротеините са класифицирани според нуклеиновата киселина, към която са свързани. Така можем да разграничим две добре дефинирани групи: дезоксирибонуклеопротеини и рибонуклеопротеини. Логично, първите са насочени към ДНК, а втората към RNA..

Desoxirribonucleoproteínas

Най-важната функция на дезоксирибонуклеопротеините е уплътняването на ДНК. Клетката е изправена пред предизвикателство, което изглежда почти невъзможно да се преодолее: правилно навиване на почти два метра ДНК в микроскопично ядро. Това явление може да бъде постигнато благодарение на съществуването на нуклеопротеини, които организират веригата.

Тази група е свързана и с регулаторни функции в процесите на репликация, ДНК транскрипция, хомоложна рекомбинация, между другото..

рибонуклеопротеинова

Рибонуклеопротеините, от друга страна, изпълняват основни функции, вариращи от репликация на ДНК до регулиране на генната експресия и регулиране на метаболизма на централната РНК..

Те са свързани и със защитни функции, тъй като информационната РНК никога не е свободна в клетката, защото е склонна към разграждане. За да се избегне това, серия от рибонуклеопротеини са свързани с тази молекула в защитни комплекси.

Същата система се открива и при вирусите, които защитават молекулите на РНК от действието на ензими, които могат да го разграждат..

Примери

хистони

Хистоните съответстват на протеиновия компонент на хроматина. Те са най-известните в тази категория, въпреки че откриваме и други протеини, свързани с ДНК, които не са хистони, и са включени в широка група, наречена нехистонови протеини..

В структурно отношение те са най-основните хроматинови протеини. И от гледна точка на изобилието, те са пропорционални на количеството ДНК.

Имаме пет вида хистони. Неговата класификация исторически се основава на съдържанието на основни аминокиселини. Класовете хистони са практически неизменни сред групите еукариоти.

Тази еволюционна консервация се дължи на огромната роля на хистоните в органичните същества.

В случай, че последователността, кодираща някои хистони, се промени, организмът ще се сблъска с сериозни последствия, тъй като опаковката на ДНК ще бъде дефектна. По този начин, естественият подбор е отговорен за елиминирането на тези нефункционални варианти.

Сред различните групи най-запазените хистони са Н3 и Н4. В действителност, последователностите са идентични в организмите толкова далеч - филогенетично говорещи - като крава и грах.

ДНК се затваря в така наречения хистонов октамер, а тази структура е нуклеозома: първото ниво на уплътняване на генетичния материал.

протамини

Протамините са малки ядрени протеини (бозайниците са съставени от полипептид с почти 50 аминокиселини), характеризиращ се с високо съдържание на аминокиселинния остатък аргинин. Основната роля на протамините е да заместят хистоните в хаплоидната фаза на сперматогенезата.

Предполага се, че този тип основни протеини са от решаващо значение за опаковането и стабилизирането на ДНК в мъжката гамета. Те се различават от хистоните, тъй като позволяват по-плътна опаковка.

При гръбначните животни са открити от 1 до 15 кодиращи последователности за протеините, всички групирани в една и съща хромозома. Сравнението на последователностите предполага, че те са се развили от хистони. Най-изследваните при бозайниците се наричат ​​Р1 и Р2.

рибозоми

Най-яркият пример на протеини, които се свързват с РНК, е в рибозоми. Те са структури, присъстващи в почти всички живи същества - от малки бактерии до големи бозайници.

Основната функция на рибозомите е да преведат RNA съобщението в аминокиселинна последователност.

Те са изключително сложен молекулен механизъм, образуван от една или повече рибозомни РНК и набор от протеини. Можем да ги открием свободни в клетъчната цитоплазма или да се закотвят в грубия ендоплазмен ретикулум (всъщност "грубият" аспект на това отделение се дължи на рибозомите).

Съществуват различия в размера и структурата на рибозомите между еукариотните и прокариотните организми.

препратки

  1. Baker, T.A., Watson, J.D., Bell, S.P., Gann, A., Losick, M.A., & Levine, R. (2003). Молекулярна биология на гена. Издателска компания Бенджамин-Къмингс.
  2. Balhorn, R. (2007). Протаминовото семейство на ядрените протеини на спермата. Биология на генома, 8(9), 227.
  3. Darnell, J.E., Lodish, H.F. & Baltimore, D. (1990). Молекулярна клетъчна биология. Научни американски книги.
  4. Jiménez García, L. F. (2003). Клетъчна и молекулярна биология. Образованието на Пиърсън в Мексико.
  5. Lewin, B (2004). Гени VIII. Pearson Prentice Hall.
  6. Teijón, J. М. (2006). Основи на структурната биохимия. Редакция Тебар.