Nukleoproteins struktur, funktioner och exempel

3434
Jonah Lester

A nukleoprotein Det är vilken typ av protein som är strukturellt associerad med en nukleinsyra - antingen RNA (ribonukleinsyra) eller DNA (deoxiribonukleinsyra). De mest framträdande exemplen är ribosomer, nukleosomer och nukleokapsider i virus..

Emellertid kan inget protein som binder till DNA betraktas som ett nukleoprotein. Dessa kännetecknas av att bilda stabila komplex och inte en enkel övergående förening - som proteinerna som förmedlar DNA-syntes och nedbrytning, som interagerar tillfälligt och kort..

Histoner är en typ av framträdande nukleoprotein. Källa: Asasia [Public domain], från Wikimedia Commons

Nukleoproteins funktioner varierar mycket och beror på gruppen som ska studeras. Till exempel är histons huvudfunktion komprimering av DNA i nukleosomer, medan ribosomer deltar i syntesen av proteiner..

Artikelindex

  • 1 Struktur
  • 2 Interaktionens art
  • 3 Klassificering och funktioner
    • 3.1 Deoxiribonukleoproteiner
    • 3.2 Ribonukleoproteiner
  • 4 Exempel
    • 4.1 Histoner
    • 4.2 Protaminer
    • 4.3 Ribosomer
  • 5 Referenser

Strukturera

I allmänhet består nukleoproteiner av en hög andel basiska aminosyrarester (lysin, arginin och histidin). Varje nukleoprotein har sin egen struktur, men alla konvergerar för att innehålla aminosyror av denna typ.

Vid fysiologiskt pH är dessa aminosyror positivt laddade, vilket uppmuntrar interaktioner med molekylerna i genetiskt material. Därefter ser vi hur dessa interaktioner uppstår.

Interaktionens natur

Nukleinsyror består av en ryggrad av socker och fosfater, vilket ger dem en negativ laddning. Denna faktor är nyckeln till att förstå hur nukleoproteiner interagerar med nukleinsyror. Bindningen som finns mellan proteiner och genetiskt material stabiliseras av icke-kovalenta bindningar.

På samma sätt, enligt de grundläggande principerna för elektrostatik (Coulombs lag), finner vi att laddningar av olika tecken (+ och -) lockar.

Attraktionen mellan de positiva och negativa laddningarna av proteinerna och det genetiska materialet ger upphov till icke-specifika interaktioner. Däremot förekommer specifika korsningar i specifika sekvenser, såsom ribosomalt RNA..

Det finns olika faktorer som kan förändra interaktionerna mellan proteinet och det genetiska materialet. Bland de viktigaste är koncentrationerna av salter, som ökar jonstyrkan i lösningen; jonogena ytaktiva ämnen och andra kemiska föreningar av polär natur, såsom fenol, formamid, bland andra.

Klassificering och funktioner

Nukleoproteiner klassificeras enligt nukleinsyran till vilken de är fästa. Således kan vi skilja mellan två väldefinierade grupper: deoxiribonukleoproteiner och ribonukleoproteiner. Logiskt sett är det tidigare mål-DNA och det senare RNA.

Deoxiribonukleoproteiner

Den mest framträdande funktionen hos deoxiribonukleoproteiner är komprimering av DNA. Cellen står inför en utmaning som verkar nästan omöjlig att övervinna: korrekt lindning av nästan två meter DNA i en mikroskopisk kärna. Detta fenomen kan uppnås tack vare förekomsten av nukleoproteiner som organiserar strängen.

Denna grupp är också associerad med reglerande funktioner i replikationsprocesserna, DNA-transkription, homolog rekombination, bland andra..

Ribonukleoproteiner

Ribonukleoproteiner, å sin sida, uppfyller viktiga funktioner, som sträcker sig från DNA-replikering till reglering av genuttryck och reglering av den centrala metabolismen av RNA..

De är också relaterade till skyddande funktioner, eftersom budbärar-RNA aldrig är fritt i cellen, eftersom det är benäget för nedbrytning. För att undvika detta associeras en serie ribonukleoproteiner med denna molekyl i skyddande komplex..

Samma system finns i virus som skyddar deras RNA-molekyler från verkan av enzymer som kan bryta ner det.

Exempel

Histoner

Histoner motsvarar proteinkomponenten i kromatin. De är de mest framträdande inom denna kategori, även om vi också hittar andra proteiner bundna till DNA som inte är histoner, och ingår i en stor grupp som kallas icke-histoniska proteiner.

Strukturellt är de de mest basiska proteinerna i kromatin. Och ur överflödssynpunkt är de proportionella mot mängden DNA.

Vi har fem sorters histoner. Klassificeringen baserades historiskt på innehållet av basiska aminosyror. Histonklasser är praktiskt taget oföränderliga bland eukaryota grupper.

Denna evolutionära bevarande tillskrivs den enorma roll som histoner spelar i organiska varelser.

Om sekvensen som kodar för någon histon ändras kommer organismen att få allvarliga konsekvenser, eftersom dess DNA-förpackning kommer att vara defekt. Således är naturligt urval ansvarig för att eliminera dessa icke-funktionella varianter.

Bland de olika grupperna är de mest konserverade histonerna H3 och H4. Faktum är att sekvenserna är identiska i organismer så långt ifrån varandra - fylogenetiskt sett - som en ko och en ärta..

DNA rullar sig in i så kallad histonoktamer, och denna struktur är nukleosomen - den första nivån av komprimering av genetiskt material..

Protaminer

Protaminer är små kärnproteiner (hos däggdjur består de av en polypeptid med nästan 50 aminosyror), som kännetecknas av att de har en hög halt av aminosyraresten arginin. Protaminernas huvudroll är att ersätta histoner i spermatogenesens haploida fas.

Dessa typer av basproteiner har föreslagits vara avgörande för förpackning och stabilisering av DNA i den manliga könscellen. De skiljer sig från histoner genom att de tillåter tätare packning.

Hos ryggradsdjur har 1 till 15 kodande sekvenser för proteiner hittats, alla grupperade på samma kromosom. Sekvensjämförelse antyder att de har utvecklats från histoner. De mest studerade hos däggdjur kallas P1 och P2.

Ribosomer

Det mest iögonfallande exemplet på proteiner som binder till RNA finns i ribosomer. De är strukturer som finns i nästan alla levande saker - från små bakterier till stora däggdjur.

Ribosomer har huvudfunktionen att översätta RNA-meddelandet till en aminosyrasekvens.

De är ett mycket komplext molekylärt maskineri som består av en eller flera ribosomala RNA och en uppsättning proteiner. Vi kan hitta dem fria i cellcytoplasman eller förankrade i det grova endoplasmiska retikulumet (faktiskt beror den "grova" aspekten av detta fack på ribosomer).

Det finns skillnader i ribosomernas storlek och struktur mellan eukaryota och prokaryota organismer..

Referenser

  1. Baker, T. A., Watson, J. D., Bell, S. P., Gann, A., Losick, M. A., & Levine, R. (2003). Molekylär biologi av genen. Benjamin-Cummings Publishing Company.
  2. Balhorn, R. (2007). Protaminfamiljen av kärnkraftsproteiner. Genombiologi8(9), 227.
  3. Darnell, J. E., Lodish, H. F., & Baltimore, D. (1990). Molekylär cellbiologi. Vetenskapliga amerikanska böcker.
  4. Jiménez García, L. F. (2003). Cell- och molekylärbiologi. Pearson Education of Mexico.
  5. Lewin, B (2004). Gener VIII. Pearson Prentice Hall.
  6. Teijón, J. M. (2006). Grundläggande strukturell biokemi. Ledare Tébar.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.