Структура, функције и примјери нуклеопротеина



Један нуклеопротеин је било који тип протеина који је структурно повезан са нуклеинском киселином - или РНК (рибонуклеинска киселина) или ДНК (деоксирибонуклеинска киселина). Најистакнутији примери су рибозоми, нуклеосоми и нуклеокапсиди у вирусима.

Међутим, ниједан протеин који се веже за ДНК као нуклеопротеин не може се разматрати. Оне се одликују формирањем стабилних комплекса, а не једноставном пролазном асоцијацијом - као што су протеини који посредују у синтези и деградацији ДНК, који тренутно интерагују и кратко.

Функције нуклеопротеина варирају у великој мери и зависе од групе која се проучава. На пример, главна функција хистона је сабијање ДНК у нуклеосоме, док рибозоми учествују у синтези протеина.

Индек

  • 1 Струцтуре
  • 2 Природа интеракције
  • 3 Класификација и функције
    • 3.1 Деоксирибонуклеопротеини
    • 3.2 Рибонуклеопротеини
  • 4 Примери
    • 4.1 Хистони
    • 4.2 Протамини
    • 4.3 Рибосоми
  • 5 Референце

Структура

Генерално, нуклеопротеини су сачињени од високог процента основних аминокиселинских остатака (лизин, аргинин и хистидин). Сваки нуклеопротеин има своју посебну структуру, али сви конвергирају да садрже аминокиселине овог типа.

На физиолошком пХ, ове аминокиселине су позитивно наелектрисане, што погодује интеракцији са молекулима генетског материјала. Затим ћемо видети како се те интеракције дешавају.

Природа интеракције

Нуклеинске киселине формирају скелет шећера и фосфата, који му дају негативан набој. Овај фактор је кључ за разумијевање интеракције нуклеопротеина с нуклеинским киселинама. Синдикација која постоји између протеина и генетског материјала стабилизована је нековалентним везама.

Такође, слиједећи основне принципе електростатике (Цоуломбов закон), налазимо да се набоје различитих знакова (+ и -) привлачи.

Привлачност између позитивних набоја протеина и негативних генетског материјала доводи до интеракција неспецифичног типа. Насупрот томе, специфичне везе се јављају у одређеним секвенцама, као што је рибосомска РНА.

Постоје различити фактори који су способни да промене интеракције између протеина и генетског материјала. Међу најважнијим су концентрације соли, које повећавају јонску снагу у раствору; јоногене сурфактанте и друга хемијска једињења поларне природе, као што су фенол, формамид, између осталих.

Класификација и функције

Нуклеопротеини су класификовани према нуклеинској киселини на коју су везани. Тако можемо разликовати две добро дефинисане групе: деоксирибонуклеопротеини и рибонуклеопротеини. Логично, први циљају на ДНК, а други на РНК..

Деоксирибонуклеопротеини

Најистакнутија функција деоксирибонуклеопротеина је збијање ДНК. Ћелија се суочава са изазовом који се чини готово немогућим за превазилажење: правилно намотавање скоро два метра ДНК у микроскопско језгро. Овај феномен се може постићи захваљујући постојању нуклеопротеина који организују ланац.

Ова група је такође повезана са регулаторним функцијама у процесима репликације, транскрипције ДНК, хомологне рекомбинације, између осталих..

Рибонуцлеопротеинс

Рибонуклеопротеини, с друге стране, испуњавају основне функције, од репликације ДНК до регулације експресије гена и регулације метаболизма централне РНК.

Они су такодје повезани са заштитним функцијама, јер РНК никада није слободна у ћелији, јер је склона деградацији. Да би се ово избегло, серија рибонуклеопротеина је повезана са овим молекулом у заштитним комплексима.

Исти систем се налази у вирусима који штите своје РНК молекуле од дјеловања ензима који га могу разградити..

Примери

Хистонес

Хистони одговарају протеинској компоненти хроматина. Они су најистакнутији у овој категорији, мада такође налазимо и друге протеине који су повезани са ДНК који нису хистони, и укључени су у широку групу која се назива не-хистонски протеини..

Структурно, они су најосновнији протеини хроматина. И са становишта обиља, они су пропорционални количини ДНК.

Имамо пет врста хистона. Његова класификација се, хисторијски, заснива на садржају основних аминокиселина. Класе хистона су практично непроменљиве међу групама еукариота.

Ова еволуцијска конзервација приписује се огромној улози коју имају хистони у органским бићима.

У случају да се секвенца која кодира за неки хистон промени, организам ће се суочити са озбиљним последицама, јер ће његово паковање ДНК бити дефектно. Дакле, природна селекција је одговорна за елиминисање ових нефункционалних варијанти.

Међу различитим групама, најконзервиранији хистони су Х3 и Х4. Заправо, секвенце су идентичне у организмима тако далеко - филогенетски говорећи - као крава и грашак.

ДНК се налази у оном што је познато као хистон октамер, а ова структура је нуклеосом: први ниво збијања генетског материјала.

Протаминес

Протамини су мали нуклеарни протеини (сисари се састоје од полипептида од скоро 50 аминокиселина), који се одликује високим садржајем аминокиселинског остатка аргинина. Главна улога протамина је да замени хистоне у хаплоидној фази сперматогенезе.

Предложено је да је ова врста базичних протеина кључна за паковање и стабилизацију ДНК у мушком гамету. Они се разликују од хистона, јер дозвољавају гушћу амбалажу.

Код кичмењака је пронађено 1 до 15 кодирајућих секвенци за протеинас, све груписане у исти хромозом. Поређење секвенци указује да су еволуирали од хистона. Највише испитиваних код сисара се назива П1 и П2.

Рибосоми

Најочитији пример протеина који се везују за РНК је у рибозомима. То су структуре присутне у готово свим живим бићима - од малих бактерија до великих сисара.

Главна функција рибозома је да пренесе РНК поруку у аминокиселинску секвенцу.

Они су веома комплексна молекуларна машина, формирана од стране једне или више рибозомалних РНК и скупа протеина. Можемо их наћи слободне унутар ћелијске цитоплазме, или усидрене у грубом ендоплазматском ретикулуму (у ствари, "груби" аспект овог одјељка је због рибосома).

Постоје разлике у величини и структури рибозома између еукариотских и прокариотских организама.

Референце

  1. Бакер, Т.А., Ватсон, Ј.Д., Белл, С.П., Ганн, А., Лосицк, М.А., & Левине, Р. (2003). Молекуларна биологија гена. Бењамин-Цуммингс Публисхинг Цомпани.
  2. Балхорн, Р. (2007). Породица протамина нуклеарних протеина сперме. Биологија генома, 8(9), 227.
  3. Дарнелл, Ј.Е., Лодисх, Х.Ф., & Балтиморе, Д. (1990). Молекуларна ћелијска биологија. Сциентифиц Америцан Боокс.
  4. Јименез Гарциа, Л. Ф. (2003). Ћелијска и молекуларна биологија. Пеарсон Едуцатион оф Мекицо.
  5. Левин, Б (2004). Гени ВИИИ. Пеарсон Прентице Халл.
  6. Теијон, Ј. М. (2006). Основе структурне биохемије. Едиториал Тебар.