Nukleoproteinų struktūra, funkcijos ir pavyzdžiai



Vienas nukleoproteinas yra bet kokio tipo baltymai, kurie yra struktūriškai susiję su nukleino rūgštimi - RNR (ribonukleino rūgštimi) arba DNR (dezoksiribonukleino rūgštimi). Svarbiausi pavyzdžiai yra ribosomos, nukleozomos ir nukleokapsidai virusuose.

Tačiau bet koks baltymas, kuris prisijungia prie DNR kaip nukleoproteinas, negali būti svarstomas. Jiems būdingi stabilūs kompleksai, o ne paprastas trumpalaikis susivienijimas - kaip baltymai, kurie tarpininkauja DNR sintezei ir degradacijai, kurie trumpai ir trumpai sąveikauja.

Nukleoproteinų funkcijos labai skiriasi ir priklauso nuo tiriamos grupės. Pavyzdžiui, pagrindinė histonų funkcija yra DNR sutankinimas su nukleozomomis, o ribosomos dalyvauja baltymų sintezėje..

Indeksas

  • 1 Struktūra
  • 2 Sąveikos pobūdis
  • 3 Klasifikavimas ir funkcijos
    • 3.1. Dezoksiribonukleoproteinai
    • 3.2 Ribonukleoproteinai
  • 4 Pavyzdžiai
    • 4.1 Histonai
    • 4.2 Protaminai
    • 4.3 Ribosomos
  • 5 Nuorodos

Struktūra

Apskritai, nukleoproteinai sudaro didelę bazinių aminorūgščių liekanų dalį (liziną, argininą ir histidiną). Kiekvienas nukleoproteinas turi savo specifinę struktūrą, bet visi susilieja, kad jame būtų tokios rūšies amino rūgščių.

Fiziologiniu pH šie aminorūgštys yra teigiamai įkrautos, o tai skatina sąveiką su genetinės medžiagos molekulėmis. Toliau pamatysime, kaip šios sąveikos atsiranda.

Sąveikos pobūdis

Nukleino rūgštys susidaro iš cukraus ir fosfatų skeleto, kuris suteikia jam neigiamą krūvį. Šis veiksnys yra labai svarbus siekiant suprasti, kaip nukleoproteinai sąveikauja su nukleino rūgštimis. Jungtis, egzistuojanti tarp baltymų ir genetinės medžiagos, stabilizuojama ne kovalentinėmis jungtimis.

Be to, vadovaujantis pagrindiniais elektrostatikos principais („Coulomb“ įstatymu), matome, kad mokami skirtingi ženklai (+ ir -).

Tarp teigiamų baltymų ir genetinės medžiagos neigiamų įkrovų atsiranda nespecifinio tipo sąveika. Priešingai, tam tikrose sekose, pvz., Ribosominėje RNR, atsiranda specifinių jungčių.

Yra įvairių veiksnių, galinčių pakeisti baltymų ir genetinės medžiagos sąveiką. Tarp svarbiausių yra druskų koncentracijos, kurios padidina jonų stiprumą tirpale; jonogeninių paviršinio aktyvumo medžiagos ir kiti poliarinio pobūdžio cheminiai junginiai, pvz., fenolis, formamidas.

Klasifikavimas ir funkcijos

Nukleoproteinai klasifikuojami pagal nukleino rūgštį, prie kurios jie yra susieti. Taigi, mes galime atskirti dvi aiškiai apibrėžtas grupes: dezoksiribonukleoproteinus ir ribonukleoproteinus. Logiškai, pirmieji nukreipia DNR, o antrieji - RNR..

Dezoksiribonukleoproteinai

Svarbiausia deoksiribonukleoproteinų funkcija yra DNR sutankinimas. Ląstelė susiduria su iššūkiu, kuris, atrodo, beveik neįmanoma įveikti: beveik du metrus DNR sukasi mikroskopiniame branduolyje. Šis reiškinys gali būti pasiektas dėl to, kad yra nukleoproteinų, organizuojančių grandinę.

Ši grupė taip pat yra susijusi su reguliavimo funkcijomis replikacijos procesuose, DNR transkripcijos, homologinės rekombinacijos procese..

Ribonukleoproteinai

Kita vertus, ribonukleoproteinai atlieka pagrindines funkcijas, pradedant nuo DNR replikacijos iki genų ekspresijos reguliavimo ir centrinės RNR metabolizmo reguliacijos..

Jie taip pat yra susiję su apsauginėmis funkcijomis, nes „Messenger“ RNR niekada nėra laisva ląstelėje, nes ji yra linkusi degraduoti. Norėdami to išvengti, su šia molekule apsauginiuose kompleksuose siejami keli ribonukleoproteinai.

Ta pati sistema aptinkama virusuose, kurie apsaugo jų RNR molekules nuo fermentų, galinčių ją susilpninti..

Pavyzdžiai

Histonai

Histonai atitinka chromatino baltymų komponentą. Jie yra pačios svarbiausios šioje kategorijoje, nors taip pat randame kitų su DNR susijusių baltymų, kurie nėra histonai, ir yra įtraukti į plačią grupę, vadinamą ne histono baltymu.

Struktūriškai jie yra pagrindiniai chromatino baltymai. Ir gausumo požiūriu jie yra proporcingi DNR kiekiui.

Turime penkis histonų tipus. Jos klasifikacija istoriškai buvo pagrįsta pagrindinių amino rūgščių kiekiu. Histono klasės praktiškai yra nepastovios tarp eukariotų grupių.

Šis evoliucinis išsaugojimas yra susijęs su didžiuliu histonų vaidmeniu ekologinėse būtybėse.

Jei seka, koduojanti kai kuriuos histono pokyčius, organizmas susidurs su rimtomis pasekmėmis, nes jos pakavimas į DNR bus sugedęs. Taigi natūrali atranka yra atsakinga už šių nefunkcinių variantų pašalinimą.

Tarp skirtingų grupių labiausiai konservuoti histonai yra H3 ir H4. Tiesą sakant, sekos yra identiškos tokiuose tolimuose organizmuose - filogenetiniu požiūriu - kaip karvė ir žirnis.

DNR yra likviduojama tuo, kas žinoma kaip histono oktameras, ir ši struktūra yra nukleozė: pirmoji genetinės medžiagos tankinimo pakopa..

Protaminai

Protaminai yra maži branduoliniai baltymai (žinduoliai susideda iš beveik 50 aminorūgščių polipeptido), kuriems būdingas didelis amino rūgšties liekanos arginino kiekis. Pagrindinis protaminų vaidmuo yra pakeisti histonus spermatogenezės haploidinėje fazėje.

Buvo pasiūlyta, kad šio tipo baziniai baltymai yra labai svarbūs DNR pakitimui ir stabilizavimui vyriškame gamete. Jie skiriasi nuo histonų, nes jie leidžia tankiau pakuoti.

Stuburiniuose gyvūnuose buvo atrasta nuo 1 iki 15 koduojančių sekų, kurios buvo sugrupuotos į tą pačią chromosomą. Sėkmės palyginimas rodo, kad jie išsivystė iš histonų. Labiausiai tiriami žinduoliai vadinami P1 ir P2.

Ribosomos

Labiausiai pastebimas baltymų, prisijungiančių prie RNR, pavyzdys yra ribosomos. Jie yra struktūros, esančios beveik visose gyvose būtybėse - nuo mažų bakterijų iki didelių žinduolių.

Pagrindinė ribosomų funkcija yra transliuoti RNR pranešimą į aminorūgščių seką.

Jie yra labai sudėtingos molekulinės mašinos, kurias sudaro viena ar daugiau ribosomų RNR ir baltymų rinkinys. Juos galima rasti laisvose ląstelinėje citoplazmoje arba įtvirtinti neapdorotame endoplazminiame tinklelyje (iš tikrųjų šio skyriaus „grubus“ aspektas yra dėl ribosomų).

Yra skirtumų tarp ribosomų dydžio ir struktūros tarp eukariotinių ir prokariotinių organizmų.

Nuorodos

  1. Baker, T. A., Watson, J.D., Bell, S.P., Gann, A., Losick, M.A. & Levine, R. (2003). Geno molekulinė biologija. Benjamin-Cummings leidykla.
  2. Balhorn, R. (2007). Spermos branduolių baltymų protamino šeima. Genomo biologija, 8(9), 227.
  3. Darnell, J. E., Lodish, H. F., ir Baltimore, D. (1990). Molekulinės ląstelės biologija. Mokslinės Amerikos knygos.
  4. Jiménez García, L. F. (2003). Ląstelinė ir molekulinė biologija. Pearson Education iš Meksikos.
  5. Lewin, B (2004). Genai VIII. Pearson Prentice salė.
  6. Teijón, J. M. (2006). Struktūrinės biochemijos pagrindai. Redakcinė „Tébar“.