Nukleoproteiner struktur, funktioner og eksempler

en nukleoprotein er enhver form for protein, der er strukturelt forbundet med en nukleinsyre - enten RNA (ribonukleinsyre) eller DNA (deoxyribonukleinsyre). De mest fremtrædende eksempler er ribosomer, nukleosomer og nucleokapsider i vira.

Imidlertid kan ethvert protein, som binder til DNA som et nukleoprotein, ikke overvejes. Disse karakteriseres ved at danne stabile komplekser og ikke en simpel forbigående forening - ligesom proteinerne, der formidler syntesen og nedbrydningen af ​​DNA, som interagerer kort og kort tid.

Nukleoproteins funktioner varierer meget og afhænger af den gruppe, der skal studeres. For eksempel er histones hovedfunktion komprimeringen af ​​DNA i nukleosomer, mens ribosomer deltager i syntese af proteiner.

indeks

• 1 struktur
• 2 Interaktionens art
• 3 Klassificering og funktioner
  • 3,1 deoxyribonukleoproteiner
  • 3.2 ribonukleoproteiner
• 4 eksempler
  • 4.1 Histoner
  • 4.2 protaminer
  • 4.3 ribosomer
• 5 referencer

struktur

Generelt består nukleoproteiner af en høj procentdel af basiske aminosyrerester (lysin, arginin og histidin). Hvert nukleoprotein har sin særlige struktur, men alle konvergerer til at indeholde aminosyrer af denne type.

Ved fysiologisk pH er disse aminosyrer positivt ladet, hvilket favoriserer interaktionerne med molekylerne af genetisk materiale. Dernæst vil vi se, hvordan disse interaktioner opstår.

Interaktionens art

Nukleinsyrerne dannes af et skelet af sukkerarter og phosphater, hvilket giver det en negativ ladning. Denne faktor er nøglen til at forstå, hvordan nukleoproteiner interagerer med nukleinsyrer. Forbindelsen der eksisterer mellem proteinerne og det genetiske materiale stabiliseres af ikke-kovalente bindinger.

Efter de grundlæggende principper for elektrostatik (Coulombs lov) finder vi også, at afgifter af forskellige tegn (+ og -) tiltrækkes.

Tiltrækningen mellem proteinernes positive ladninger og de negative af det genetiske materiale giver anledning til interaktioner af den ikke-specifikke type. I modsætning hertil forekommer specifikke krydsninger i visse sekvenser, såsom ribosomalt RNA.

Der er forskellige faktorer, der er i stand til at ændre interaktionerne mellem proteinet og det genetiske materiale. Blandt de vigtigste er koncentrationerne af salte, som øger ionstyrken i opløsningen; ionogene overfladeaktive stoffer og andre kemiske forbindelser af polar natur, såsom phenol, formamid, blandt andre.

Klassificering og funktioner

Nukleoproteiner klassificeres ifølge nukleinsyren, hvortil de er bundet. Således kan vi skelne mellem to veldefinerede grupper: deoxyribonukleoproteiner og ribonukleoproteiner. Logisk er de første målrettet mod DNA, og den anden er RNA..

Desoxirribonucleoproteínas

Den mest fremtrædende funktion af deoxyribonukleoproteiner er komprimeringen af ​​DNA. Cellen står over for en udfordring, der virker næsten umulig at overvinde: Korrekt coiling næsten to meter DNA i en mikroskopisk kerne. Dette fænomen kan opnås takket være eksistensen af ​​nukleoproteiner, som organiserer strengen.

Denne gruppe er også forbundet med regulatoriske funktioner i replikationsprocesserne, DNA-transkription, homolog rekombination, blandt andre..

ribonukleoprotein

Ribonukleoproteiner opfylder på den anden side væsentlige funktioner, der spænder fra DNA-replikation til regulering af genekspression og regulering af central RNA-metabolisme.

De er også relateret til beskyttende funktioner, da messenger RNA aldrig er fri i cellen, fordi den er tilbøjelig til nedbrydning. For at undgå dette er en række ribonukleoproteiner forbundet med dette molekyle i beskyttende komplekser.

Det samme system findes i vira, som beskytter deres RNA-molekyler mod virkningen af ​​enzymer, som kan nedbryde det..

eksempler

histoner

Histoner svarer til proteinkomponenten af ​​chromatin. De er de mest fremtrædende inden for denne kategori, selvom vi også finder andre proteiner forbundet med DNA, der ikke er histoner, og er inkluderet i en bred gruppe kaldet ikke-histonproteiner.

Strukturelt er de de mest basiske chromatinproteiner. Og set fra overflodens synsvinkel er de proportional med mængden af ​​DNA.

Vi har fem slags histoner. Dens klassificering var historisk baseret på indholdet af basale aminosyrer. Histonklasser er praktisk taget uforanderlige blandt grupper af eukaryoter.

Denne evolutionære bevarelse skyldes den enorme rolle, som histoner spiller i organiske væsener.

Hvis sekvensen, der koder for nogle histon, ændres, vil organismen stå over for alvorlige konsekvenser, da dens pakning af DNA vil være defekt. Således er naturlig udvælgelse ansvarlig for at eliminere disse ikke-funktionelle varianter.

Blandt de forskellige grupper er de mest konserverede histoner H3 og H4. Faktisk er sekvenserne identiske i organismer så langt væk - fylogenetisk set - som en ko og en ærter.

DNA'et afvikles i det, der er kendt som histon-oktameret, og denne struktur er nukleosomet: det første niveau af komprimering af det genetiske materiale.

protaminer

Protaminer er små nukleare proteiner (pattedyr er sammensat af et polypeptid med næsten 50 aminosyrer), kendetegnet ved højt indhold af aminosyrerestarginin. Protaminernes hovedrolle er at erstatte histoner i den haploide fase af spermatogenese.

Det er blevet foreslået, at denne type basisproteiner er afgørende for emballering og stabilisering af DNA i den mannlige gamete. De adskiller sig fra histonerne, da de tillader en tættere emballage.

Hos hvirveldyr er der fundet 1 til 15 kodende sekvenser for proteinerne, alle grupperet i samme kromosom. Sekvens sammenligningen antyder, at de har udviklet sig fra histoner. De mest undersøgte hos pattedyr kaldes P1 og P2.

ribosomer

Det mest iøjnefaldende eksempel på proteiner, der binder til RNA, er i ribosomer. De er strukturer til stede i stort set alle levende væsener - fra små bakterier til store pattedyr.

Hovedfunktionen af ​​ribosomer er at oversætte RNA-meddelelsen til en aminosyresekvens.

De er et meget komplekst molekylært maskineri, der er dannet af et eller flere ribosomale RNA'er og et sæt proteiner. Vi kan finde dem fri i den cellulære cytoplasma eller forankret i det grove endoplasmatiske retikulum (faktisk er det "ru" aspekt af dette rum skyldes ribosomerne).

Der er forskelle i størrelsen og strukturen af ​​ribosomer mellem eukaryote og prokaryote organismer.

referencer

1. Baker, T. A., Watson, J. D., Bell, S. P., Gann, A., Losick, M. A., & Levine, R. (2003). Molekylærbiologi af genet. Benjamin-Cummings Publishing Company.
2. Balhorn, R. (2007). Protamin familien af ​​sædkerner proteiner. Genombiologi, 8(9), 227.
3. Darnell, J. E., Lodish, H. F., og Baltimore, D. (1990). Molekylcellebiologi. Videnskabelige amerikanske bøger.
4. Jiménez García, L. F. (2003). Cellulær og molekylærbiologi. Pearson Uddannelse i Mexico.
5. Lewin, B (2004). Gener VIII. Pearson Prentice Hall.
6. Teijón, J. M. (2006). Grundlag for strukturel biokemi. Editorial Tébar.