Nukleoproteini

Histone so poudarjena vrsta nukleoproteina. Vir: Asasia, Wikimedia Commons

Kaj so nukleoproteini?

The nukleoproteini So vsa vrsta beljakovin, ki je strukturno povezana z nukleinsko kislino -BE IT RNA (ribonukleinska kislina) ali DNK (deoksiribonukleinska kislina)-. Najpomembnejši primeri so ribosomi, nukleozomi in nukleokapsidi v virusih.

Vendar pa ni mogoče upoštevati vsakega proteina, ki se pridružijo DNK kot nukleoproteinu. Za njih je značilno oblikovanje stabilnih kompleksov in ne preprosta prehodna povezava -kot beljakovine, ki posredujejo s sintezo in razgradnjo DNK, ki v trenutku in kratek način delujejo-.

Funkcije nukleoproteinov se močno razlikujejo in so odvisne od skupine za študij. Na primer, glavna funkcija histonov je zbiranje DNK v nukleosomih, medtem ko ribosomi sodelujejo pri sintezi beljakovin.

Struktura

Na splošno so nukleoproteini sestavljeni iz visokega odstotka osnovnih aminokislinskih odpadkov (lizin, arginin in histidin). Vsak nukleoprotein ima svojo posebno strukturo, vendar se vsi zbližajo v aminokislinah te vrste.

Za fiziološki pH so te aminokisline pozitivno naložene, kar vodi v interakcije z molekuli genetskega materiala. Nato bomo videli, kako se te interakcije pojavljajo.

Narava interakcije

Nukleinske kisline tvorijo okostje sladkorjev in fosfatov, ki mu dajejo negativno obremenitev. Ta dejavnik je ključnega pomena za razumevanje, kako nukleoproteini delujejo z nukleinskimi kislinami. Zveza, ki obstaja med beljakovinami in genetskim materialom.

Tudi po osnovnih načelih elektrostatičnega (Coulomb Law) ugotavljamo, da se privabljajo obremenitve različnih znakov (+ in -).

Vam lahko služi: Abscísic kislina (ABA)

Privlačnost med pozitivnimi obremenitvami beljakovin in negativmi genetskega materiala povzroči interakcije ne -specifičnega tipa. V nasprotju s tem se v določenih zaporedjih, kot je ribosomska RNA, pojavijo specifični sindikati.

Obstajajo različni dejavniki, ki lahko spremenijo interakcije med beljakovinami in genetskim materialom. Med najpomembnejšimi so koncentracije soli, ki med raztopino povečujejo ionsko silo, ionogeno napetost in druge kemične spojine polarne narave, kot so fenol, formamid.

Klasifikacija in funkcije

Nukleoproteini so razvrščeni v skladu z nukleinsko kislino, na katero so povezani. Tako lahko ločimo med dvema dobro definiranima skupinama: deoksiribonukleoproteini in ribonukleoproteini. Logično je, da prvi ciljajo na DNK, drugo pa RNA.

Desoxyribonukleoproteini

Najbolj izstopajoča funkcija deoksiribonukleoproteinov je zbiranje DNK. Celica se sooča z izzivom, ki se mu zdi skoraj nemogoče premagati: ustrezno zviti skoraj dva metra DNK v mikroskopskem jedru. Ta pojav je mogoče doseči zahvaljujoč obstoju nukleoproteinov, ki organizirajo pramen.

Ta skupina je med drugim povezana tudi z regulativnimi funkcijami v procesih podvajanja, transkripcijo DNK, homologno rekombinacijo.

Ribonukleoproteini

Ribonukleoproteini na drugi strani izpolnjujejo nepogrešljive funkcije, ki jih pokriva replikacija DNK do regulacije genske ekspresije in regulacije osrednjega presnove RNA.

Prav tako so povezani z zaščitnimi funkcijami, saj selkovska RNA v celici nikoli ni prosta, ker je nagnjena k razgradnji. Da bi se temu izognili, je vrsta ribonukleoproteinov povezana s to molekulo v zaščitnih kompleksih.

Vam lahko služi: citokini: funkcije, vrste in sprejemniki

Isti sistem najdemo v virusih, ki ščitijo molekule RNA pred dejanjem encima, ki bi ga lahko poslabšali.

Primeri

Histoni

Histoni ustrezajo beljakovinski komponenti kromatina. V tej kategoriji so najpomembnejši, čeprav najdemo tudi druge beljakovine, povezane z DNK, ki niso histoni, in so vključeni v široko skupino, imenovano ne -histonske beljakovine.

Strukturno so najosnovnejši kromatinski proteini. In z vidika obilja so sorazmerni s količino DNK.

Imamo pet vrst histonov. Njegova klasifikacija je zgodovinsko temeljila na osnovni vsebnosti aminokislin. Razredi histonas so med skupinami evkariotov praktično nepremagljivi.

To evolucijsko ohranjanje pripisuje ogromni vlogi, ki jo imajo histoni pri organskih bitjih.

V primeru, da se bo organizem spopadel z resnimi posledicami, saj bo njegova embalaža DNK pokvarjena. Tako je naravna selekcija odgovorna za odpravo teh nefunkcionalnih različic.

Med različnimi skupinami sta najbolj ohranjena histona H3 in H4. Pravzaprav so sekvence v tako oddaljenih organizmih enake - filogenetsko gledano - kot krava in grah.

DNK se vpiše v tako znano kot histon oktamer, in ta struktura je nukleosom: prva stopnja zbijanja genetskega materiala.

Protamini

Protamini so majhni jedrski proteini (pri sesalcih so sestavljeni iz polipeptida skoraj 50 aminokislin), za katerega je značilna visoka vsebnost ostankov aminokislin arginin. Glavna vloga protaminov je nadomeščanje histonov v haploidni fazi spermatogeneze.

Vam lahko služi: taxizem

Predlagano je, da so ta vrsta osnovnih beljakovin ključnega pomena za embalažo in stabilizacijo DNK v moški gameti. Se razlikujejo od histonov, saj omogoča gosto najbolj pakiranje.

V vretenčarjih so našli od 1 do 15 kodirnih zaporedij za protamine, vse združene v istem kromosomu. Primerjava sekvenc kaže, da so se razvile iz histonov. Najbolj raziskana pri sesalcih se imenujeta P1 in P2.

Ribosomi

Najbolj opazen primer beljakovin, ki se vežejo na RNA. So strukture, ki so praktično prisotne v vseh živih bitjih -od majhnih bakterij do velikih sesalcev-.

Ribosomi imajo kot glavno funkcijo, da sporočilo RNA prevede v zaporedje aminokislin.

So zelo zapleteni molekularni stroji, ki jih tvori eden ali več ribosomalov in niz beljakovin. V celični citoplazmi jih lahko najdemo brezplačno ali zasidrane v grobi endoplazemski retikulu.

Obstajajo razlike v velikosti in strukturi ribosomov med evkariotskimi in prokariotskimi organizmi.

Telomeraze

To je ribonukleoprotein, ki je prisoten v celicah zarodne črte (ploda in matične celice).

Reference

1. Balhorn, R. Družina protaminskih jedrskih beljakovin. Biologija genoma.
2. Darnell, J. In., Lodish, h. F., & Baltimore, D. Biologija molekulskih celic. Znanstvene ameriške knjige.