Nukleoproteiny

Histonas są podświetlonym rodzajem nukleoproteiny. Źródło: Asasia, Wikimedia Commons

Jakie są nukleoproteiny?

nukleoproteiny Są to dowolny rodzaj białka, które jest strukturalnie związane z kwasem nukleinowym -bok IT RNA (kwas rybonukleinowy) lub DNA (kwas deoksyrybonukleinowy)-. Najbardziej widoczne przykłady to rybosomy, nukleosomy i nukleokapsydy w wirusach.

Jednak żadnego białka, które łączą DNA jako nukleoproteinę. Są one charakteryzowane przez tworzenie stabilnych kompleksów, a nie proste przejściowe asocjacje -S, które pośredniczą w syntezie i degradacji DNA, które oddziałują na chwilę i krótki sposób-.

Funkcje nukleoprotein różnią się szeroko i zależą od grupy do zbadania. Na przykład główną funkcją histonów jest zagęszczenie DNA w nukleosomach, podczas gdy rybosomy uczestniczą w syntezie białek.

Struktura

Zasadniczo nukleoproteiny składają się z wysokiego odsetka podstawowych odpadów aminokwasowych (lizyna, arginina i histydyna). Każda nukleoproteina ma swoją szczególną strukturę, ale wszystkie są zbieżne w zawierających aminokwasach tego typu.

Do fizjologicznego pH, te aminokwasy są dodatnio obciążone, co prowadzi do interakcji z genetycznymi cząsteczkami materiału. Następnie zobaczymy, jak występują te interakcje.

Charakter interakcji

Kwasy nukleinowe powstają przez szkielet cukrów i fosforanów, co nadaje mu obciążenie ujemne. Ten czynnik jest kluczem do zrozumienia, w jaki sposób nukleoproteiny oddziałują z kwasami nukleinowymi. Związek, który istnieje między białkami a materiałem genetycznym, jest stabilizowana przez wiązania niekowalencyjne.

Ponadto, zgodnie z podstawowymi zasadami elektrostatycznej (prawo kulombowskie), stwierdzamy, że przyciąga się mnóstwo różnych znaków (+ i -).

Może ci służyć: kwas abscísin (ABA)

Przyciąganie między dodatnimi obciążeniami białek a negatywami materiału genetycznego powoduje interakcje typu niespecyficznego. Natomiast określone związki występują w niektórych sekwencjach, takich jak rybosomalny RNA.

Istnieją różne czynniki, które są w stanie zmienić interakcje między białkiem a materiałem genetycznym. Do najważniejszych są stężenia soli, które zwiększają siłę jonową w roztworze, napięcie jonogenne i inne związki chemiczne o charakterze polarnym, takie jak fenol, formamid, formamid.

Klasyfikacja i funkcje

Nukleoproteiny są klasyfikowane zgodnie z kwasem nukleinowym, z którym są powiązane. W ten sposób możemy rozróżnić dwie grupy zdefiniowane w studni: deoksyrybonukleoproteiny i rybonukleoproteiny. Logicznie, ten pierwszy atakuje DNA, a drugi do RNA.

Desoksyrybonukleoproteiny

Najwybitniejszą funkcją deoksyrybonukleoprotein jest zagęszczenie DNA. Komórka stoi przed wyzwaniem, które wydaje się prawie niemożliwe do pokonania: odpowiednio zwinąć prawie dwa metry DNA w mikroskopijnym jądrze. Zjawisko to można osiągnąć dzięki istnianiu nukleoprotein, które organizują pasmo.

Ta grupa jest również związana z funkcjami regulacyjnymi w procesach replikacji, transkrypcji DNA, homologicznej rekombinacji, między innymi.

Rybonukleoproteiny

Z drugiej strony rybonukleoproteiny wypełniają niezbędne funkcje, objęte replikacją DNA do regulacji ekspresji genów i regulacji centralnego metabolizmu RNA.

Są one również powiązane z funkcjami ochronnymi, ponieważ RNA komunikatora nigdy nie jest wolne w komórce, ponieważ jest podatny na degradację. Aby tego uniknąć, seria rybonukleoprotein jest związana z tą cząsteczką w kompleksach ochronnych.

Może ci służyć: cytokiny: funkcje, typy i odbiorniki

Ten sam układ znajduje się w wirusach, które chronią ich cząsteczki RNA przed działaniem enzymu, które mogłyby go zdegradować.

Przykłady

Histony

Histony odpowiadają składnikowi białkowi chromatyny. Są najbardziej widoczne w tej kategorii, chociaż znajdujemy również inne białka związane z DNA, które nie są histonami i są uwzględnione w szerokiej grupie zwanej białkami niehistonicznymi.

Strukturalnie są to najbardziej podstawowe białka chromatyny. I z punktu widzenia obfitości są one proporcjonalne do ilości DNA.

Mamy pięć rodzajów histonów. Jego klasyfikacja opierała się historycznie na podstawowej zawartości aminokwasów. Klasy Histonas są praktycznie niezmienne wśród grup eukarionotów.

Ta ewolucyjna ochrona jest przypisywana ogromnej roli, jaką histony odgrywają w istotach organicznych.

W przypadku, gdy sekwencja, która koduje pewne zmiany histonu, organizm będzie miał poważne konsekwencje, ponieważ jego opakowanie DNA będzie wadliwe. Zatem dobór naturalny jest odpowiedzialny za wyeliminowanie tych niefunkcjonalnych wariantów.

Wśród różnych grup najczęściej zachowane to histony H3 i H4. W rzeczywistości sekwencje są identyczne w takich odległych organizmach - mówiąc filogenetycznie - jak krowa i groszek.

DNA jest zapisywany do tak zwanego oktamer histonu, a ta struktura jest nukleosom: pierwszy poziom zagęszczenia materiału genetycznego.

Protaminy

Protaminy są małymi białkami jądrowymi (u ssaków składają się z polipeptydu prawie 50 aminokwasów), charakteryzującego się wysoką zawartością pozostałości aminokwasowej argininy. Główną rolą protamin jest zastąpienie histonów w fazie haploidalnej spermatogenezy.

Może ci służyć: taksiszm

Zaproponowano, że ten rodzaj podstawowych białek jest kluczowy dla opakowania i stabilizacji DNA w męskiej gamecie. Różnią się od histonów, ponieważ pozwala to na najbardziej gęsta pakowanie.

W kręgowcach znaleziono od 1 do 15 sekwencji kodowania dla protamin, wszystkie zgrupowane w tym samym chromosomie. Porównanie sekwencji sugeruje, że ewoluowały one z histonów. Najczęściej badane na ssakach nazywane są p1 i p2.

Rybosomy

Najbardziej znaczący przykład białek, które wiążą się z RNA. Są to struktury obecne praktycznie wszystkie żywe istoty -od małych bakterii po duże ssaki-.

Rybosomy mają jako główną funkcję, tłumaczą przesłanie RNA w sekwencji aminokwasowej.

Są wysoce złożonymi maszynami molekularnymi, utworzonymi przez jeden lub więcej rybosomali i zestaw białka. Możemy je znaleźć wolne w cytoplazmie komórkowej lub zakotwiczone w szorstkim retikulum endoplazmatycznym (w rzeczywistości „szorstki” wygląd tego przedziału jest spowodowany rybosomami).

Istnieją różnice w wielkości i strukturze rybosomów między organizmami eukariaotów i prokariotycznych.

Telomerazy

Jest to rybonukleoproteina obecna w komórkach linii zarodkowej (tkanki płodowe i komórki macierzyste).

Bibliografia

1. Balhorn, R. Rodzina protaminy białek jądrowych nasienia. Biologia genomu.
2. Darnell, J. I., Lodish, h. F., & Baltimore, D. Biologia komórek molekularnych. Scientific American Books.