Nukleoproteinek szerkezete, funkciói és példái

egy nukleoprotein bármely olyan fehérje, amely strukturálisan kapcsolódik egy nukleinsavhoz - vagy RNS-hez (ribonukleinsav) vagy DNS-hez (deoxiribonukleinsav). A legjelentősebb példák a vírusok riboszómái, nukleozomjai és nukleokapszidjai.

Bármilyen fehérjét, amely nukleinsavként DNS-hez kötődik, nem lehet figyelembe venni. Ezekre jellemzőek a stabil komplexek, és nem egy egyszerű átmeneti társulás, mint a DNS szintézisét és lebomlását közvetítő fehérjék, amelyek pillanatnyi és rövid ideig kölcsönhatásba lépnek.

A nukleoproteinek funkciói nagyban különböznek, és a vizsgált csoporttól függenek. Például a hisztonok fő funkciója a DNS nukleozomokba való tömörítése, míg a riboszómák részt vesznek a fehérjék szintézisében..

index

• 1 Szerkezet
• 2 Az interakció jellege
• 3 Osztályozás és funkciók
  • 3.1. Dezoxiribonukleoproteinek
  • 3.2 Ribonukleoproteinek
• 4 Példák
  • 4.1 Histonok
  • 4.2 Protaminok
  • 4.3 Riboszómák
• 5 Referenciák

struktúra

Általában a nukleoproteinek bázikus aminosavmaradékok (lizin, arginin és hisztidin) nagy százalékából állnak. Mindegyik nukleoproteinnek van saját szerkezete, de mindegyike az ilyen típusú aminosavakat tartalmazza.

A fiziológiai pH-nál ezek az aminosavak pozitív töltésűek, ami kedvez a genetikai anyag molekuláival való kölcsönhatásoknak. Ezután látni fogjuk, hogyan fordulnak elő ezek a kölcsönhatások.

Az interakció jellege

A nukleinsavakat cukrok és foszfátok csontja alkotja, amelyek negatív töltést biztosítanak. Ez a tényező kulcsfontosságú a nukleoproteinek nukleinsavakkal való kölcsönhatásának megértéséhez. A fehérjék és a genetikai anyag között fennálló szövetséget nem kovalens kötések stabilizálják.

Az elektrosztatikus alapelvek (Coulomb törvénye) alapján megállapítottuk, hogy különböző jelek (+ és -) díjai vonzódnak.

A fehérjék pozitív töltése és a genetikai anyag negatív felületei közötti vonzódás nem specifikus kölcsönhatásokat eredményez. Ezzel szemben bizonyos szekvenciákban, például riboszómális RNS-ben specifikus csomópontok fordulnak elő.

Vannak különböző tényezők, amelyek képesek megváltoztatni a fehérje és a genetikai anyag közötti kölcsönhatásokat. A legfontosabbak a sók koncentrációja, amelyek növelik az oldat ionerősségét; ionogén felületaktív anyagok és más poláris jellegű kémiai vegyületek, mint például fenol, formamid.

Osztályozás és funkciók

A nukleoproteineket a nukleinsav szerint osztályozzák, amelyhez kötődnek. Így megkülönböztethetünk két jól definiált csoportot: deoxiribonukleoproteinek és ribonukleoproteinek. Logikailag az első a DNS-t és a második RNS-t célozza..

Desoxirribonucleoproteínas

A dezoxiribonukleoproteinek legjelentősebb funkciója a DNS tömörítése. A sejt egy olyan kihívással szembesül, amely szinte lehetetlen leküzdeni: a mikroszkópos magban közel két méternyi DNS-t kell megfelelően tekercselni. Ez a jelenség a szálakat szervező nukleoproteinek létezésének köszönhető.

Ez a csoport a szabályozási funkciókhoz kapcsolódik, többek között a replikációs folyamatokban, a DNS transzkripcióban, a homológ rekombinációban..

ribonukleoproteinkomplexek

A ribonukleoproteinek viszont alapvető funkciókat töltenek be, a DNS-replikációtól a génexpresszió szabályozásáig és a központi RNS-metabolizmus szabályozásáig..

A védőfunkciókhoz is kapcsolódnak, mivel a messenger RNS soha nem szabad a sejtben, mert hajlamos a degradációra. Ennek elkerülése érdekében a molekulához védő komplexekben egy sor ribonukleoprotein kapcsolódik.

Ugyanez a rendszer megtalálható a vírusokban is, amelyek megvédik RNS molekuláikat az enzimek hatásától, amelyek képesek lebontani..

Példák

hiszton

A hisztonok megfelelnek a kromatin fehérje komponensének. Ezek a kategóriák közül a legjelentősebbek, bár más, a DNS-hez kapcsolódó fehérjéket is találunk, amelyek nem hisztonok, és olyan széles csoportba tartoznak, amelyeket nem hiszton fehérjéknek nevezünk..

Szerkezetileg a legalapvetőbb kromatin fehérjék. És a bőség szempontjából, arányosak a DNS mennyiségével.

Ötféle hisztonunk van. Osztályozása történelmileg a bázikus aminosavak tartalmán alapult. A hiszton osztályok gyakorlatilag változatlanok az eukarióták csoportjai között.

Ez az evolúciós védelem a hisztonok óriási szerepe az ökológiai lényekben.

Abban az esetben, ha az egyes hisztonváltozásokat kódoló szekvencia a szervezetnek komoly következményekkel kell szembenéznie, mivel a DNS csomagolása hibás lesz. Így a természetes szelekció felelős ezeknek a nem funkcionális változatoknak a kiküszöböléséért.

A különböző csoportok közül a leginkább konzervált hisztonok a H3 és a H4. Valójában a szekvenciák azonosak a messze elhelyezkedő szervezetekben - filogenetikailag - mint a tehén és a borsó.

A DNS-t hiszton-oktamer néven felszámoljuk, és ez a szerkezet a nukleozom: a genetikai anyag első tömörítési szintje..

protamint

A protaminok kis nukleáris fehérjék (az emlősök közel 50 aminosavból álló polipeptidből állnak), amelyekre jellemző az arginin aminosav-maradék magas tartalma. A protaminok fő szerepe a hisztonok helyettesítése a spermatogenezis haploid fázisában.

Javasolták, hogy az ilyen típusú bázikus fehérjék döntő szerepet játszanak a DNS-ek csomagolásában és stabilizálásában a hím gamete-ben. Ezek eltérnek a hisztonoktól, mivel sűrűbb csomagolást tesznek lehetővé.

A gerinces állatokban 1-15 kódoló szekvenciát találtunk a proteinekre, amelyek mindegyike ugyanazon kromoszómába csoportosított. A szekvencia-összehasonlítás azt sugallja, hogy hisztonokból fejlődtek ki. Az emlősökben leggyakrabban vizsgáltakat P1-nek és P2-nek nevezik.

riboszómák

Az RNS-hez kötődő fehérjék legnyilvánvalóbb példája a riboszómák. Ezek gyakorlatilag minden élő lényben léteznek - a kis baktériumoktól a nagy emlősökig.

A riboszómák fő feladata az RNS-üzenet aminosav-szekvenciává történő átalakítása.

Ezek egy rendkívül összetett molekuláris gép, amelyet egy vagy több riboszómális RNS és egy fehérjecsoport alkot. Megtalálhatjuk őket a sejtes citoplazmában, vagy a durva endoplazmatikus retikulumban rögzítve (valójában ennek a rekesznek a "durva" aspektusa a riboszómáknak köszönhető).

Az eukarióta és a prokarióta szervezetek között a riboszómák mérete és szerkezete különbözik.

referenciák

1. Baker, T. A., Watson, J.D., Bell, S.P., Gann, A., Losick, M.A. & Levine, R. (2003). A gén molekuláris biológiája. Benjamin-Cummings Kiadó.
2. Balhorn, R. (2007). A sperma nukleáris fehérjék protamin családja. Genombiológia, 8(9), 227.
3. Darnell, J. E., Lodish, H. F., és Baltimore, D. (1990). Molekuláris sejtbiológia. Tudományos amerikai könyvek.
4. Jiménez García, L. F. (2003). Celluláris és molekuláris biológia. Pearson Education of Mexico.
5. Lewin, B (2004). Gének VIII. Pearson Prentice Hall.
6. Teijón, J. M. (2006). A strukturális biokémia alapjai. Szerkesztő Tébar.