Nukleoproteiner struktur, funktioner och exempel



en nukleoprotein 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 något protein som binder till DNA som ett nukleoprotein inte övervägas. Dessa kännetecknas av att de bildar stabila komplex, och inte en enkel transient association - som proteiner som medlar syntesen och nedbrytningen av DNA, som interagerar kortvarigt och kortvarigt.

Nukleoproteins funktioner varierar mycket och beror på vilken grupp som ska studeras. Histonens huvudfunktion är till exempel komprimeringen av DNA i nukleosomer, medan ribosomer deltar i syntesen av proteiner.

index

  • 1 struktur
  • 2 Samspelets art
  • 3 Klassificering och funktioner
    • 3,1 deoxiribonukleoproteiner
    • 3,2 ribonukleoproteiner
  • 4 exempel
    • 4.1 Histoner
    • 4,2 protaminer
    • 4.3 Ribosomer
  • 5 referenser

struktur

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

Vid fysiologiskt pH är dessa aminosyror positivt laddade, vilket gynnar interaktionerna med molekylerna av genetiskt material. Därefter kommer vi se hur dessa interaktioner uppstår.

Samspelets art

Nukleinsyrorna bildas av ett skelett av sockerarter och fosfater, vilket ger den en negativ laddning. Denna faktor är nyckeln till att förstå hur nukleoproteiner interagerar med nukleinsyror. Facket som existerar mellan proteinerna och det genetiska materialet stabiliseras av icke-kovalenta bindningar.

Också efter de grundläggande principerna för elektrostatik (Coulombs lag) finner vi att avgifter av olika tecken (+ och -) lockas.

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

Det finns olika faktorer som kan ändra interaktionerna mellan proteinet och det genetiska materialet. Bland de viktigaste är koncentrationerna av salter, vilket 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 bundna. Således kan vi skilja mellan två väldefinierade grupper: deoxiribonukleoproteiner och ribonukleoproteiner. Logiskt riktar de första DNA, och den andra RNA..

Desoxirribonucleoproteínas

Den mest framträdande funktionen av deoxiribonukleoproteiner är komprimeringen av DNA. Cellen står inför en utmaning som verkar nästan omöjlig att övervinna: korrekt samling 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..

ribonukleoprotein

Ribonukleoproteiner uppfyller å andra sidan väsentliga funktioner, allt från DNA-replikation till reglering av genuttryck och reglering av central RNA-metabolism.

De är också relaterade till skyddsfunktioner, eftersom Messenger RNA aldrig är ledigt i cellen, eftersom det är benäget för nedbrytning. För att undvika detta är en serie ribonukleoproteiner associerade med denna molekyl i skyddande komplex.

Samma system finns i virus, som skyddar sina RNA-molekyler från verkan av enzymer som kan försämra det..

exempel

histoner

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

Strukturellt är de de mest grundläggande kromatinproteinerna. Och, från överblicken av överflöd, är de proportionella mot mängden DNA.

Vi har fem typer av histoner. Dess klassificering baserades historiskt på innehållet i basiska aminosyror. Histonklasser är praktiskt taget oföränderliga bland grupper av eukaryoter.

Denna evolutionära bevarande är hänförlig till den enorma roll som histoner spelar i organiska varelser.

Om sekvensen som kodar för någon histon förändras kommer organismen att få allvarliga konsekvenser, eftersom dess förpackning av DNA kommer att vara defekt. Således är naturligt urval ansvarigt 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 borta - fylogenetiskt sett - som en ko och en ärt.

DNAet lindas upp i det som kallas histon-oktameren, och denna struktur är nukleosomen: den första nivån av komprimering av det genetiska materialet.

protaminer

Protaminer är små kärnproteiner (däggdjur är sammansatta av en polypeptid med nästan 50 aminosyror), kännetecknad av högt innehåll av aminosyrarestargininin. Protaminernas huvudroll är att ersätta histoner i haploida fasen av spermatogenes.

Det har föreslagits att denna typ av basproteiner är avgörande för förpackning och stabilisering av DNA i manliga gamete. De skiljer sig från histonen, eftersom de tillåter en tätare förpackning.

Vid ryggradsdjur har 1 till 15 kodande sekvenser hittats för proteinerna, alla grupperade i samma kromosom. Sekvensjämförelsen 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 varelser - från små bakterier till stora däggdjur.

Huvudfunktionen hos ribosomer är att översätta RNA-meddelandet till en aminosyrasekvens.

De är en mycket komplex molekylär maskin, som bildas av en eller flera ribosomala RNA och en uppsättning proteiner. Vi kan hitta dem fria i cellcellets cytoplasma eller förankras i det grova endoplasmatiska retikulumet (i själva verket är den "grova" aspekten av detta fack på grund av ribosomen).

Det finns skillnader i storlek och struktur hos ribosomer mellan eukaryotiska och prokaryota organismer.

referenser

  1. Baker, T. A., Watson, J.D., Bell, S.P., Gann, A., Losick, M.A., & Levine, R. (2003). Molekylärbiologi hos genen. Benjamin-Cummings Publishing Company.
  2. Balhorn, R. (2007). Protaminfamiljen av sperma kärnproteiner. Genombiologi, 8(9), 227.
  3. Darnell, J.E., Lodish, H.F., och Baltimore, D. (1990). Molecular cell biology. Vetenskapliga amerikanska böcker.
  4. Jiménez García, L. F. (2003). Cell- och molekylärbiologi. Pearson Utbildning av Mexiko.
  5. Lewin, B (2004). Gener VIII. Pearson Prentice Hall.
  6. Teijón, J. M. (2006). Grundämnen för strukturell biokemi. Redaktionell Tébar.