Nukleoproteiner struktur, funksjoner og eksempler



en nucleoprotein er hvilken som helst type protein som er strukturelt forbundet med en nukleinsyre - enten RNA (ribonukleinsyre) eller DNA (deoksyribonukleinsyre). De mest fremtredende eksemplene er ribosomer, nukleosomer og nukleokapsider i virus.

Imidlertid kan ikke noe protein som binder til DNA som et nukleoprotein betraktes. Disse karakteriseres ved å danne stabile komplekser, og ikke en enkel forbigående forening - som proteiner som medierer syntesen og nedbrytningen av DNA, som samhandler øyeblikkelig og kort.

Funksjonene til nukleoproteiner varierer mye, og avhenger av gruppen som skal studeres. For eksempel er histones hovedfunksjon komprimering av DNA i nukleosomer, mens ribosomer deltar i syntese av proteiner.

index

  • 1 struktur
  • 2 Interaksjonens art
  • 3 Klassifisering og funksjoner
    • 3,1 deoksyribonukleoproteiner
    • 3,2 ribonukleoproteiner
  • 4 eksempler
    • 4.1 Histoner
    • 4.2 Protaminer
    • 4.3 ribosomer
  • 5 referanser

struktur

Vanligvis består nukleoproteiner av en høy andel av basiske aminosyrerester (lysin, arginin og histidin). Hvert nukleoprotein har sin spesielle struktur, men alle sammen til å inneholde aminosyrer av denne typen.

Ved fysiologisk pH er disse aminosyrene positivt ladet, noe som favoriserer samspillet med molekylene av genetisk materiale. Neste vil vi se hvordan disse interaksjonene oppstår.

Interaksjonens art

Nukleinsyrene dannes av et skjelett med sukker og fosfater, noe som gir den en negativ ladning. Denne faktoren er nøkkelen til å forstå hvordan nukleoproteiner interagerer med nukleinsyrer. Foreningen som eksisterer mellom proteinene og det genetiske materialet, stabiliseres av ikke-kovalente bindinger.

Også, etter de grunnleggende prinsippene for elektrostatikk (Coulombs lov), finner vi at kostnader for forskjellige tegn (+ og -) er tiltrukket av.

Tiltrengningen mellom de positive ladningene av proteiner og de negative av det genetiske materialet gir opphav til interaksjoner av den ikke-spesifikke typen. I motsetning til dette forekommer spesifikke kryss i bestemte sekvenser, slik som ribosomalt RNA.

Det er forskjellige faktorer som er i stand til å forandre samspillet mellom proteinet og det genetiske materialet. Blant de viktigste er konsentrasjonene av salter, noe som øker ionstyrken i løsningen; ionogene overflateaktive stoffer og andre kjemiske forbindelser av polar natur, så som fenol, formamid, blant andre.

Klassifisering og funksjoner

Nukleoproteiner klassifiseres i henhold til nukleinsyren som de er bundet til. Dermed kan vi skille mellom to veldefinerte grupper: deoksyribonukleoproteiner og ribonukleoproteiner. Logisk målretter de første DNA, og den andre RNA..

Desoxirribonucleoproteínas

Den mest fremtredende funksjonen av deoksyribonukleoproteiner er komprimeringen av DNA. Cellen står overfor en utfordring som virker nesten umulig å overvinne: riktig spole nesten to meter DNA i en mikroskopisk kjerne. Dette fenomenet kan oppnås takket være eksistensen av nukleoproteiner som organiserer strengen.

Denne gruppen er også forbundet med regulatoriske funksjoner i replikasjonsprosessene, DNA-transkripsjon, homolog rekombination, blant andre..

ribonucleoprotein

Ribonukleoproteiner oppfyller på den annen side viktige funksjoner, som spenner fra DNA-replikasjon til regulering av genuttrykk og regulering av sentral RNA-metabolisme.

De er også relatert til beskyttende funksjoner, siden messenger RNA aldri er fri i cellen, fordi den er utsatt for nedbrytning. For å unngå dette er en serie ribonukleoproteiner forbundet med denne molekylen i beskyttende komplekser.

Det samme systemet finnes i virus, som beskytter deres RNA-molekyler fra virkningen av enzymer som kan nedbryte den..

eksempler

histoner

Histoner korresponderer med proteinkomponenten i kromatin. De er de mest fremtredende innenfor denne kategorien, selv om vi også finner andre proteiner knyttet til DNA som ikke er histoner, og inngår i en bred gruppe kalt ikke-histonproteiner.

Strukturelt er de de mest grunnleggende kromatinproteinene. Og fra overflodens synspunkt er de proporsjonale med mengden av DNA.

Vi har fem typer histoner. Dens klassifisering ble historisk basert på innholdet av basale aminosyrer. Histonklasser er praktisk talt uforanderlige blant grupper av eukaryoter.

Denne evolusjonære bevaringen tilskrives den enorme rollen som histoner spiller i organiske vesener.

Hvis sekvensen som koder for noen histon, forandres, vil organismen stå overfor alvorlige konsekvenser, da DNA-pakkingen vil være defekt. Således er naturlig utvalg ansvarlig for å eliminere disse ikke-funksjonelle varianter.

Blant de forskjellige gruppene er de mest konservert histoner H3 og H4. Faktisk er sekvensene like i organismer så langt unna - fylogenetisk sett - som en ku og en ert.

DNA-en blir avsluttet i det som kalles histon-oktameren, og denne strukturen er nukleosomet: det første nivå av komprimering av det genetiske materialet.

protaminer

Protaminer er små kjerneproteiner (pattedyr er sammensatt av et polypeptid med nesten 50 aminosyrer), karakterisert ved høyt innhold av aminosyrerestarginin. Protamines hovedrolle er å erstatte histoner i haploidfasen av spermatogenese.

Det har blitt foreslått at denne type basisproteiner er avgjørende for emballering og stabilisering av DNA i mannlig spillkontroll. De adskiller seg fra histonene, siden de tillater en tettere emballasje.

Hos vertebrater har 1 til 15 kodende sekvenser blitt funnet for proteinene, alle gruppert i samme kromosom. Sekvens sammenligningen antyder at de har utviklet seg fra histoner. De mest studerte hos pattedyr kalles P1 og P2.

ribosomer

Det mest iøynefallende eksempel på proteiner som binder til RNA er i ribosomer. De er strukturer som finnes i nesten alle levende vesener - fra små bakterier til store pattedyr.

Hovedfunksjonen til ribosomer er å oversette RNA-meldingen til en aminosyresekvens.

De er et svært komplekst molekylært maskineri, dannet av en eller flere ribosomale RNAer og et sett med proteiner. Vi kan finne dem fritt i den cellulære cytoplasma, eller forankret i det grove endoplasmatiske retikulum (faktisk er det "røffe" aspektet av dette rommet på grunn av ribosomene).

Det er forskjeller i størrelsen og strukturen av ribosomer mellom eukaryotiske og prokaryote organismer.

referanser

  1. Baker, T. A., Watson, J.D., Bell, S.P., Gann, A., Losick, M.A., & Levine, R. (2003). Molekylærbiologi av genet. Benjamin-Cummings Publishing Company.
  2. Balhorn, R. (2007). Protamin familien av spermukjære proteiner. Genombiologi, 8(9), 227.
  3. Darnell, J. E., Lodish, H. F., og Baltimore, D. (1990). Molekylærcellebiologi. Vitenskapelige amerikanske bøker.
  4. Jiménez García, L. F. (2003). Cellulær og molekylærbiologi. Pearson Utdanning av Mexico.
  5. Lewin, B (2004). Gener VIII. Pearson Prentice Hall.
  6. Teijón, J. M. (2006). Grunnlag for strukturell biokjemi. Redaksjonell Tébar.