Struktur, fungsi, dan contoh Nukleoprotein



Satu nukleoprotein adalah segala jenis protein yang secara struktural terkait dengan asam nukleat - baik RNA (asam ribonukleat) atau DNA (asam deoksiribonukleat). Contoh yang paling menonjol adalah ribosom, nukleosom dan nukleokapsid pada virus.

Namun, protein apa pun yang berikatan dengan DNA sebagai nukleoprotein tidak dapat dipertimbangkan. Ini ditandai dengan membentuk kompleks stabil, dan bukan asosiasi sementara sederhana - seperti protein yang memediasi sintesis dan degradasi DNA, yang berinteraksi sebentar dan sebentar.

Fungsi nukleoprotein sangat bervariasi, dan tergantung pada kelompok yang akan dipelajari. Misalnya, fungsi utama histones adalah pemadatan DNA menjadi nukleosom, sedangkan ribosom berpartisipasi dalam sintesis protein.

Indeks

  • 1 Struktur
  • 2 Sifat interaksi
  • 3 Klasifikasi dan fungsi
    • 3.1 Deoksiribonukleoprotein
    • 3.2 Ribonukleoprotein
  • 4 Contoh
    • 4.1 Histones
    • 4.2 Protamines
    • 4.3 Ribosom
  • 5 Referensi

Struktur

Secara umum, nukleoprotein terdiri dari persentase tinggi residu asam amino basa (lisin, arginin dan histidin). Setiap nukleoprotein memiliki struktur khusus, tetapi semua konvergen mengandung asam amino jenis ini.

Pada pH fisiologis, asam amino ini bermuatan positif, yang mendukung interaksi dengan molekul bahan genetik. Selanjutnya kita akan melihat bagaimana interaksi ini terjadi.

Sifat interaksi

Asam nukleat dibentuk oleh kerangka gula dan fosfat, yang memberinya muatan negatif. Faktor ini adalah kunci untuk memahami bagaimana nukleoprotein berinteraksi dengan asam nukleat. Persatuan yang ada antara protein dan bahan genetik distabilkan oleh ikatan non-kovalen.

Juga, mengikuti prinsip-prinsip dasar elektrostatik (hukum Coulomb), kami menemukan bahwa tuduhan berbagai tanda (+ dan -) ditarik.

Daya tarik antara muatan positif protein dan yang negatif dari bahan genetik menimbulkan interaksi dari jenis non-spesifik. Sebaliknya, persimpangan spesifik terjadi dalam urutan tertentu, seperti RNA ribosom.

Ada beberapa faktor yang mampu mengubah interaksi antara protein dan materi genetik. Di antara yang paling penting adalah konsentrasi garam, yang meningkatkan kekuatan ion dalam larutan; surfaktan ionogenik dan senyawa kimia lainnya yang bersifat polar, seperti fenol, formamida, dan lainnya.

Klasifikasi dan fungsi

Nukleoprotein diklasifikasikan menurut asam nukleat yang terikat. Dengan demikian, kita dapat membedakan antara dua kelompok yang terdefinisi dengan baik: deoksiribonukleoprotein dan ribonukleoprotein. Logikanya, yang pertama menargetkan DNA, dan yang kedua RNA..

Deoksiribonukleoprotein

Fungsi deoksiribonukleoprotein yang paling menonjol adalah pemadatan DNA. Sel menghadapi tantangan yang tampaknya hampir mustahil untuk diatasi: dengan benar menggulung hampir dua meter DNA dalam inti mikroskopis. Fenomena ini dapat dicapai berkat keberadaan nukleoprotein yang mengatur untai.

Kelompok ini juga dikaitkan dengan fungsi pengaturan dalam proses replikasi, transkripsi DNA, rekombinasi homolog, antara lain..

Ribonukleoprotein

Ribonukleoprotein, di sisi lain, memenuhi fungsi-fungsi penting, mulai dari replikasi DNA hingga regulasi ekspresi gen dan regulasi metabolisme RNA pusat.

Mereka juga terkait dengan fungsi pelindung, karena messenger RNA tidak pernah bebas dalam sel, karena rentan terhadap degradasi. Untuk menghindari hal ini, serangkaian ribonucleoprotein dikaitkan dengan molekul ini dalam kompleks pelindung.

Sistem yang sama ditemukan pada virus, yang melindungi molekul RNA mereka dari aksi enzim yang dapat menurunkannya..

Contohnya

Histon

Histon berhubungan dengan komponen protein kromatin. Mereka adalah yang paling menonjol dalam kategori ini, meskipun kami juga menemukan protein lain yang terkait dengan DNA yang bukan histones, dan termasuk dalam kelompok luas yang disebut protein non-histone.

Secara struktural, mereka adalah protein kromatin paling dasar. Dan, dari sudut pandang kelimpahan, mereka sebanding dengan jumlah DNA.

Kami memiliki lima jenis histones. Klasifikasi ini didasarkan, secara historis, pada kandungan asam amino basa. Kelas-kelas Histone secara praktis tidak berubah di antara kelompok-kelompok eukariota.

Konservasi evolusi ini dikaitkan dengan peran besar yang dimainkan oleh histones pada makhluk organik.

Jika kode urutan untuk beberapa perubahan histone, organisme akan menghadapi konsekuensi serius, karena pengemasan DNA akan rusak. Dengan demikian, seleksi alam bertanggung jawab untuk menghilangkan varian non-fungsional ini.

Di antara kelompok-kelompok yang berbeda, histones yang paling dilestarikan adalah H3 dan H4. Faktanya, urutannya identik pada organisme sejauh ini - secara filogenetik - seperti sapi dan kacang polong..

DNA terbungkus dalam apa yang dikenal sebagai histone octamer, dan struktur ini adalah nucleosome: tingkat pertama pemadatan bahan genetik.

Protamines

Protamin adalah protein nuklir kecil (mamalia terdiri dari polipeptida hampir 50 asam amino), ditandai dengan tingginya kandungan residu asam amino arginin. Peran utama protamines adalah menggantikan histones pada fase haploid spermatogenesis.

Telah diusulkan bahwa jenis protein dasar ini sangat penting untuk pengemasan dan stabilisasi DNA dalam gamet jantan. Mereka berbeda dari histones, karena mereka memungkinkan kemasan yang lebih padat.

Dalam vertebrata, 1 hingga 15 urutan pengkodean telah ditemukan untuk proteinas, semua dikelompokkan dalam kromosom yang sama. Perbandingan urutan menunjukkan bahwa mereka telah berevolusi dari histones. Yang paling banyak dipelajari pada mamalia disebut P1 dan P2.

Ribosom

Contoh protein yang paling mencolok yang berikatan dengan RNA adalah dalam ribosom. Mereka adalah struktur yang ada di hampir semua makhluk hidup - dari bakteri kecil hingga mamalia besar.

Fungsi utama ribosom adalah menerjemahkan pesan RNA menjadi sekuens asam amino.

Mereka adalah mesin molekuler yang sangat kompleks, dibentuk oleh satu atau lebih RNA ribosom dan satu set protein. Kita dapat menemukannya bebas di dalam sitoplasma seluler, atau berlabuh di retikulum endoplasma kasar (pada kenyataannya, aspek "kasar" kompartemen ini disebabkan oleh ribosom).

Ada perbedaan dalam ukuran dan struktur ribosom antara organisme eukariotik dan prokariotik.

Referensi

  1. Baker, T. A., Watson, J.D., Bell, S.P., Gann, A., Losick, M.A., & Levine, R. (2003). Biologi molekuler gen. Perusahaan Penerbitan Benjamin-Cummings.
  2. Balhorn, R. (2007). Keluarga protamin dari protein nuklir sperma. Biologi genom, 8(9), 227.
  3. Darnell, J. E., Lodish, H. F., & Baltimore, D. (1990). Biologi sel molekuler. Buku Ilmiah Amerika.
  4. Jiménez García, L. F. (2003). Biologi seluler dan molekuler. Pearson Education of Mexico.
  5. Lewin, B (2004). Gen VIII. Pearson Prentice Hall.
  6. Teijón, J. M. (2006). Dasar-dasar biokimia struktural. Editorial Tébar.