Структура, функции и примеры нуклеопротеинов



нуклеопротеид это любой тип белка, который структурно связан с нуклеиновой кислотой - РНК (рибонуклеиновая кислота) или ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Наиболее яркими примерами являются рибосомы, нуклеосомы и нуклеокапсиды в вирусах..

Однако любой белок, который связывается с ДНК в качестве нуклеопротеина, не может рассматриваться. Они характеризуются образованием устойчивых комплексов, а не простой переходной ассоциацией - как белки, которые обеспечивают синтез и деградацию ДНК, которые мгновенно и кратко взаимодействуют.

Функции нуклеопротеинов широко варьируются и зависят от группы, которая будет изучаться. Например, основной функцией гистонов является уплотнение ДНК в нуклеосомы, в то время как рибосомы участвуют в синтезе белков..

индекс

  • 1 структура
  • 2 Характер взаимодействия
  • 3 Классификация и функции
    • 3.1 Дезоксирибонуклеопротеины
    • 3.2 Рибонуклеопротеины
  • 4 примера
    • 4.1 Гистоны
    • 4.2 Протамины
    • 4.3 Рибосомы
  • 5 ссылок

структура

Как правило, нуклеопротеины состоят из высокого процента основных аминокислотных остатков (лизина, аргинина и гистидина). Каждый нуклеопротеин имеет свою особую структуру, но все сходятся, чтобы содержать аминокислоты этого типа.

При физиологическом pH эти аминокислоты заряжены положительно, что способствует взаимодействию с молекулами генетического материала. Далее мы увидим, как происходят эти взаимодействия.

Природа взаимодействия

Нуклеиновые кислоты образованы скелетом сахаров и фосфатов, которые придают ему отрицательный заряд. Этот фактор является ключевым для понимания того, как нуклеопротеины взаимодействуют с нуклеиновыми кислотами. Союз, существующий между белками и генетическим материалом, стабилизируется нековалентными связями..

Также, следуя основным принципам электростатики (закон Кулона), мы обнаруживаем, что притягиваются заряды разных знаков (+ и -).

Притяжение между положительными зарядами белков и отрицательными зарядами генетического материала приводит к взаимодействию неспецифического типа. Напротив, специфические соединения происходят в определенных последовательностях, таких как рибосомная РНК.

Существуют различные факторы, способные изменить взаимодействие между белком и генетическим материалом. К числу наиболее важных относятся концентрации солей, которые увеличивают ионную силу в растворе; ионогенные поверхностно-активные вещества и другие химические соединения полярной природы, такие как фенол, формамид, среди других.

Классификация и функции

Нуклеопротеины классифицируются в соответствии с нуклеиновой кислотой, с которой они связаны. Таким образом, мы можем различить две четко определенные группы: дезоксирибонуклеопротеины и рибонуклеопротеины. Логично, что первые нацелены на ДНК, а вторые на РНК..

Desoxirribonucleoproteínas

Наиболее заметной функцией дезоксирибонуклеопротеинов является уплотнение ДНК. Клетка сталкивается с проблемой, которую, кажется, почти невозможно преодолеть: правильно намотать почти два метра ДНК в микроскопическое ядро. Это явление может быть достигнуто благодаря существованию нуклеопротеинов, которые организуют нить.

Эта группа также связана с регуляторными функциями в процессах репликации, транскрипции ДНК, гомологичной рекомбинации и др..

рибонуклеопротеиновый

С другой стороны, рибонуклеопротеины выполняют важные функции, от репликации ДНК до регуляции экспрессии генов и регуляции метаболизма центральной РНК..

Они также связаны с защитными функциями, поскольку РНК-мессенджер никогда не свободна в клетке, потому что она склонна к деградации. Чтобы избежать этого, ряд рибонуклеопротеинов связан с этой молекулой в защитных комплексах.

Та же самая система обнаружена в вирусах, которые защищают молекулы РНК от действия ферментов, которые могут ее разлагать..

примеров

гистоны

Гистоны соответствуют белковой составляющей хроматина. Они являются наиболее заметными в этой категории, хотя мы также находим другие белки, связанные с ДНК, которые не являются гистонами и входят в широкую группу, называемую негистоновыми белками..

Структурно они являются основными белками хроматина. И, с точки зрения изобилия, они пропорциональны количеству ДНК.

У нас есть пять видов гистонов. Его классификация основывалась исторически на содержании основных аминокислот. Классы гистонов практически неизменны среди групп эукариот.

Это эволюционное сохранение объясняется огромной ролью, которую играют гистоны в органических существах..

В случае изменения последовательности, кодирующей некоторые гистоны, организм столкнется с серьезными последствиями, поскольку его упаковка ДНК будет дефектной. Таким образом, естественный отбор отвечает за устранение этих нефункциональных вариантов..

Среди различных групп наиболее консервативными гистонами являются H3 и H4. Фактически, последовательности у организмов идентичны так далеко - филогенетически - как корова и горох.

ДНК заворачивается в так называемый гистоновый октамер, и эта структура является нуклеосомой: первый уровень уплотнения генетического материала.

протамины

Протамины представляют собой небольшие ядерные белки (млекопитающие состоят из полипептида почти из 50 аминокислот), характеризующиеся высоким содержанием аминокислотного остатка аргинина. Основная роль протаминов заключается в замене гистонов в гаплоидной фазе сперматогенеза.

Было высказано предположение, что этот тип основных белков имеет решающее значение для упаковки и стабилизации ДНК в мужской гамете. Они отличаются от гистонов, так как они позволяют более плотную упаковку.

У позвоночных было обнаружено от 1 до 15 кодирующих последовательностей белков, все они сгруппированы в одной хромосоме. Сравнение последовательностей показывает, что они произошли от гистонов. Наиболее изученные у млекопитающих называются P1 и P2.

рибосомы

Наиболее ярким примером белков, которые связываются с РНК, являются рибосомы. Это структуры, присутствующие практически во всех живых существах - от мелких бактерий до крупных млекопитающих.

Основная функция рибосом заключается в переводе сообщения РНК в аминокислотную последовательность.

Они представляют собой очень сложный молекулярный механизм, образованный одной или несколькими рибосомными РНК и набором белков. Мы можем найти их свободными в клеточной цитоплазме или заякоренными в грубой эндоплазматической сети (на самом деле «грубый» аспект этого компартмента обусловлен рибосомами).

Существуют различия в размере и структуре рибосом между эукариотическими и прокариотическими организмами..

ссылки

  1. Бейкер Т. А., Уотсон Д.Д., Белл С.П., Ганн А., Лосик М.А. и Левин Р. (2003). Молекулярная биология гена. Бенджамин-Каммингс, издательская компания.
  2. Balhorn, R. (2007). Протаминовое семейство ядерных белков спермы. Геномная биология, 8(9), 227.
  3. Darnell, J.E., Lodish, H.F, & Baltimore, D. (1990). Молекулярно-клеточная биология. Научные Американские Книги.
  4. Хименес Гарсия, Л. Ф. (2003). Клеточная и молекулярная биология. Пирсон Образование Мексики.
  5. Левин Б. (2004). Гены VIII. Пирсон Прентис Хол.
  6. Тейон, Дж. М. (2006). Основы структурной биохимии. Редакция Tébar.