Нуклеопротеини: структура, функции и примери

Содржина

• Структура
• Природа на интеракцијата
• Класификација и функции
• Деоксирибонуклеопротеини
• Рибонуклеопротеини
• Примери
• Хистони
• Протамини
• Рибозоми
• Користена литература

А. нуклеопротеин Тоа е кој било вид протеин кој е структурно поврзан со нуклеинска киселина - или РНК (рибонуклеинска киселина) или ДНК (деоксирибонуклеинска киселина). Најистакнати примери се рибозомите, нуклеозомите и нуклеокапсидите кај вирусите.

Сепак, секој протеин кој се врзува за ДНК не може да се смета за нуклеопротеин. Овие се карактеризираат со формирање стабилни комплекси, а не со едноставна минлива асоцијација - како протеини кои посредуваат во синтезата и деградацијата на ДНК, кои комуницираат моментално и кратко.

Функциите на нуклеопротеините варираат во голема мера и зависат од групата што треба да се изучува. На пример, главната функција на хистоните е набивање на ДНК во нуклеозоми, додека рибозомите учествуваат во синтезата на протеините.

Структура

Општо земено, нуклеопротеините се составени од висок процент на основни остатоци од аминокиселини (лизин, аргинин и хистидин). Секој нуклеопротеин има своја посебна структура, но сите тие се спојуваат и содржат аминокиселини од овој тип.

На физиолошка pH вредност, овие аминокиселини се позитивно наелектризирани, што ги фаворизира интеракциите со молекулите на генетскиот материјал. Следно ќе видиме како се јавуваат овие интеракции.

Природа на интеракцијата

Нуклеинските киселини се составени од 'рбет на шеќери и фосфати, што им дава негативен полнеж. Овој фактор е клучен за разбирање како нуклеопротеините комуницираат со нуклеинските киселини. Врската што постои помеѓу протеините и генетскиот материјал се стабилизира со не-ковалентни врски.

Слично на тоа, следејќи ги основните принципи на електростатиката (Кулонов закон), откриваме дека полнежите од различни знаци (+ и -) се привлекуваат едни со други.

Привлечноста помеѓу позитивните и негативните полнежи на протеините и генетскиот материјал доведува до неспецифични интеракции. Спротивно на тоа, специфични крстосници се појавуваат во одредени низи, како што е рибозомната РНК.

Постојат различни фактори кои се способни да ги променат интеракциите помеѓу протеинот и генетскиот материјал. Меѓу најважните се концентрациите на соли, кои ја зголемуваат јонската јачина во растворот; Јоногени сурфактанти и други хемиски соединенија од поларна природа, како што се фенол, формамид, меѓу другите.

Класификација и функции

Нуклеопротеините се класифицираат според нуклеинската киселина на која се прикачени. Така, можеме да направиме разлика помеѓу две добро дефинирани групи: деоксирибонуклеопротеини и рибонуклеопротеини. Логично, првата е насочена ДНК, а втората РНК.

Деоксирибонуклеопротеини

Најистакната функција на деоксирибонуклеопротеините е набивањето на ДНК. Theелијата се соочува со предизвик што се чини скоро невозможно да се надмине: правилно ветер на скоро два метри ДНК во микроскопско јадро. Овој феномен може да се постигне благодарение на постоењето на нуклеопротеини кои ја организираат жицата.

Оваа група е поврзана и со регулаторни функции во процесите на репликација, ДНК транскрипција, хомологна рекомбинација, меѓу другите.

Рибонуклеопротеини

Рибонуклеопротеините, од своја страна, ги исполнуваат основните функции, кои се движат од репликација на ДНК до регулирање на генската експресија и регулирање на централниот метаболизам на РНК.

Тие исто така се поврзани со заштитни функции, бидејќи гласникот РНК никогаш не е слободен во ќелијата, бидејќи е склон кон деградација. За да се избегне ова, серија рибонуклеопротеини се поврзуваат со оваа молекула во заштитни комплекси.

Истиот систем го наоѓаме кај вирусите, кои ги штитат нивните РНК молекули од дејството на ензимите што можат да го деградираат.

Примери

Хистони

Хистоните одговараат на протеинската компонента на хроматинот. Тие се најистакнати во оваа категорија, иако наоѓаме и други протеини врзани за ДНК кои не се хистони и се вклучени во голема група наречени нехистонски протеини.

Структурно, тие се најосновните протеини во хроматинот. И, од гледна точка на изобилство, тие се пропорционални на количината на ДНК.

Имаме пет видови на хистони. Неговата класификација се засноваше, историски, врз содржината на основните аминокиселини. Хистонските класи се практично непроменливи меѓу еукариотските групи.

Оваа еволутивна конзервација се припишува на огромната улога што ја играат хистоните кај органските суштества.

Во случај да се промени редоследот што кодира каков било хистон, организмот ќе се соочи со сериозни последици, бидејќи неговото ДНК пакување ќе биде дефектно. Така, природната селекција е одговорна за елиминирање на овие нефункционални варијанти.

Меѓу различните групи, најзачувани се хистоните H3 и H4. Всушност, низите се идентични во организмите колку што се оддалечени - филогенетски гледано - како крава и грашок.

ДНК се намотува во она што е познато како хистонски октамер, и оваа структура е нуклеозом - првото ниво на набивање на генетскиот материјал.

Протамини

Протамините се мали нуклеарни протеини (кај цицачите се составени од полипептид од скоро 50 аминокиселини), кои се карактеризираат со голема содржина на остаток на аминокиселини аргинин. Главната улога на протамините е да ги заменат хистоните во хаплоидната фаза на сперматогенезата.

Предложено е дека овие типови на основни протеини се клучни за пакувањето и стабилизирањето на ДНК кај машката гама. Тие се разликуваат од хистоните по тоа што овозможува погусто пакување.

Кај 'рбетниците се пронајдени од 1 до 15 кодирачки низи за протеини, сите групирани во ист хромозом. Споредбата на низата сугерира дека тие еволуирале од хистони. Најмногу проучувани кај цицачи се нарекуваат P1 и P2.

Рибозоми

Највпечатлив пример на протеини кои се врзуваат за РНК е во рибозомите. Тие се структури присутни буквално во сите живи суштества - од мали бактерии до големи цицачи.

Рибозомите имаат главна функција да ја преведат пораката на РНК во секвенца на аминокиселини.

Тие се многу сложена молекуларна машинерија, составена од една или повеќе рибозомални РНК и збир на протеини. Можеме да ги најдеме слободни во цитоплазмата на клетката, или на друго место закотвени во грубата ендоплазматска мрежа (всушност, „грубиот“ аспект на овој оддел се должи на рибозомите).

Постојат разлики во големината и структурата на рибозомите помеѓу еукариотските и прокариотските организми.

Користена литература

1. Бејкер, Т. А., Вотсон, Ј.Д., Бел, С. П., Ган, А., Лосик, М. А., и Левин, Р. (2003).Молекуларна биологија на генот. Издавачка компанија Бенџамин-Камингс.
2. Balhorn, R. (2007). Протаминското семејство на сперматозоидни нуклеарни протеини.Биологија на геном, 8(9), 227.
3. Дарнел, Ј. Е., Лодиш, Х. Ф., И Балтимор, Д. (1990).Биологија на молекуларна клетка. Научни американски книги.
4. Хименез Гарсија, Л. Ф. (2003).Клеточна и молекуларна биологија. Пирсон Образование на Мексико.
5. Левин, Б (2004).Гените VIII. Сала Пирсон Прентис.
6. Teijón, J. M. (2006).Основи на структурната биохемија. Уреднички тебар.