NUCLEOPROTEINS: ISTRAKTURA, PAG-ANDAR AT HALIMBAWA - BIOLOGY - 2025

Ang isang nucleoprotein ay anumang uri ng protina na istruktura na nauugnay sa isang nucleic acid - alinman sa RNA (ribonucleic acid) o DNA (deoxyribonucleic acid). Ang pinakatanyag na mga halimbawa ay mga ribosom, nucleosom, at mga nucleocapsids sa mga virus.

Gayunpaman, ang anumang protina na nagbubuklod sa DNA ay hindi maaaring ituring na isang nucleoprotein. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbubuo ng mga matatag na kumplikado, at hindi isang simpleng lumilipas na asosasyon - tulad ng mga protina na nagpapagitna sa synthesis at pagkasira ng DNA, na nakikipag-ugnay sa pansamantala at saglit.

Ang mga kasaysayan ay isang uri ng kilalang nucleoprotein. Pinagmulan: Asasia, mula sa Wikimedia Commons

Ang mga pag-andar ng mga nucleoproteins ay magkakaiba-iba, at nakasalalay sa pangkat na pag-aralan. Halimbawa, ang pangunahing pag-andar ng mga histones ay ang pag-compaction ng DNA sa mga nucleosom, habang ang mga ribosom ay nakikilahok sa synthesis ng mga protina.

Istraktura

Kadalasan, ang mga nucleoproteins ay binubuo ng isang mataas na porsyento ng mga pangunahing residue ng amino acid (lysine, arginine at histidine). Ang bawat nucleoprotein ay may sariling partikular na istraktura, ngunit lahat sila ay nag-iisa upang maglaman ng mga amino acid ng ganitong uri.

Sa physiological pH, ang mga amino acid ay positibong sisingilin, na pinapaboran ang mga pakikipag-ugnay sa mga molekula ng genetic material. Susunod ay makikita natin kung paano nangyari ang mga pakikipag-ugnay na ito.

Kalikasan ng pakikipag-ugnay

Ang mga nucleic acid ay binubuo ng isang gulugod na asukal at pospeyt, na nagbibigay sa kanila ng negatibong singil. Ang kadahilanan na ito ay susi sa pag-unawa kung paano nakikipag-ugnay ang mga nucleoproteins sa mga nucleic acid. Ang bono na umiiral sa pagitan ng mga protina at materyal na genetic ay nagpapatatag ng mga bono na hindi covalent.

Gayundin, sa pagsunod sa mga pangunahing prinsipyo ng mga electrostatics (batas ni Coulomb), nalaman namin na ang mga singil ng iba't ibang mga palatandaan (+ at -) ay nakakaakit sa bawat isa.

Ang pang-akit sa pagitan ng mga positibong singil ng mga protina at negatibong singil ng genetic material ay nagbibigay ng pagtaas sa mga di-tiyak na pakikipag-ugnayan. Sa kaibahan, ang mga tukoy na junctions ay nangyayari sa ilang mga pagkakasunud-sunod, tulad ng ribosomal RNA.

Mayroong iba't ibang mga kadahilanan na may kakayahang baguhin ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng protina at ang genetic na materyal. Kabilang sa pinakamahalaga ay ang mga konsentrasyon ng mga asing-gamot, na nagpapataas ng lakas ng ionik sa solusyon; Ang mga Ionotic surfactants at iba pang mga kemikal na compound ng isang polar na likas, tulad ng fenol, formamide, bukod sa iba pa.

Pag-uuri at pag-andar

Ang mga nukleoprotein ay inuri ayon sa nucleic acid kung saan sila nakakabit. Sa gayon, maaari nating makilala sa pagitan ng dalawang mahusay na natukoy na mga grupo: deoxyribonucleoproteins at ribonucleoproteins. Ang lohikal, ang dating target na DNA, at ang huli RNA.

Deoxyribonucleoproteins

Ang pinakatanyag na pag-andar ng deoxyribonucleoproteins ay ang pag-compaction ng DNA. Ang cell ay nahaharap sa isang hamon na tila imposible na malampasan: maayos na paikot-ikot na halos dalawang metro ng DNA sa isang mikroskopikong nucleus. Ang ganitong kababalaghan ay maaaring makamit salamat sa pagkakaroon ng mga nucleoproteins na nag-aayos ng strand.

Ang pangkat na ito ay nauugnay din sa mga pag-andar ng regulasyon sa mga proseso ng pagtitiklop, pagsalin sa DNA, pag-recombinasyon ng homologous, bukod sa iba pa.

Ribonucleoproteins

Ang mga ribonucleoproteins, para sa kanilang bahagi, ay nagtutupad ng mga mahahalagang pag-andar, na saklaw mula sa pagtitiklop ng DNA sa regulasyon ng expression ng gene at regulasyon ng gitnang metabolismo ng RNA.

Ang mga ito ay nauugnay din sa mga pag-andar ng proteksiyon, dahil ang messenger RNA ay hindi kailanman libre sa cell, dahil madaling kapitan ito ng pagkasira. Upang maiwasan ito, ang isang serye ng ribonucleoproteins na nauugnay sa molekula na ito sa mga proteksyon na komplikado.

Natagpuan namin ang parehong sistema sa mga virus, na pinoprotektahan ang kanilang mga molekula ng RNA mula sa pagkilos ng mga enzyme na maaaring magpabagal sa ito.

Mga halimbawa

Mga istorya

Ang mga kasaysayan ay tumutugma sa sangkap na protina ng chromatin. Ang mga ito ang pinakaprominente sa loob ng kategoryang ito, bagaman nakita rin namin ang iba pang mga protina na nakasalalay sa DNA na hindi mga histone, at kasama sa isang malaking pangkat na tinatawag na mga di-histone protein.

Sa istruktura, ang mga ito ang pinaka pangunahing mga protina sa chromatin. At, mula sa pananaw ng kasaganaan, proporsyonal sila sa dami ng DNA.

Mayroon kaming limang uri ng mga histone. Ang pag-uuri nito ay batay, ayon sa kasaysayan, sa nilalaman ng mga pangunahing amino acid. Ang mga klase ng histone ay halos hindi nasasabik sa mga grupo ng eukaryotic.

Ang pag-iimbak ng ebolusyon na ito ay iniugnay sa napakalaking papel na ginagampanan ng mga histones sa mga organikong nilalang.

Kung sakaling ang pagkakasunud-sunod na mga code para sa anumang mga pagbabago sa histone, ang organismo ay haharap sa mga seryosong kahihinatnan, dahil ang pagkasira ng DNA nito ay may depekto. Kaya, ang likas na pagpili ay may pananagutan para sa pagtanggal ng mga di-functional na variant na ito.

Kabilang sa iba`t ibang mga grupo, ang pinaka-natipid na mga histone H3 at H4. Sa katunayan, ang mga pagkakasunud-sunod ay magkapareho sa mga organismo hanggang sa malayo - phylogenetically pagsasalita - bilang isang baka at isang gisantes.

Ang coils ng DNA mismo sa kung ano ang kilala bilang ang histone octamer, at ang istraktura na ito ay ang nucleosome - ang unang antas ng compaction ng genetic material.

Mga Protamines

Ang mga protamines ay maliit na mga protina na nuklear (sa mga mamalya ay binubuo sila ng isang polypeptide na halos 50 amino acid), na nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang mataas na nilalaman ng amino acid residue arginine. Ang pangunahing papel ng mga protamines ay upang palitan ang mga histone sa haploid phase ng spermatogenesis.

Iminungkahi na ang mga ganitong uri ng pangunahing protina ay mahalaga para sa pag-iimpake at pagpapapanatag ng DNA sa male gamete. Nag-iiba sila mula sa mga histones na pinapayagan nito ang mas maraming packing.

Sa mga vertebrates, mula sa 1 hanggang 15 na mga pagkakasunud-sunod ng coding para sa mga protina ay natagpuan, ang lahat ay nakapangkat sa parehong kromosoma. Ang paghahambing sa pagkakasunud-sunod ay nagmumungkahi na lumaki sila mula sa mga histones. Ang pinaka-pinag-aralan sa mga mammal ay tinatawag na P1 at P2.

Mga Ribosom

Ang pinakasikat na halimbawa ng mga protina na nagbubuklod sa RNA ay nasa ribosom. Ang mga ito ay mga istruktura na naroroon sa halos lahat ng mga nabubuhay na bagay - mula sa maliit na bakterya hanggang sa malalaking mga mammal.

Ang mga ribosom ay may pangunahing pag-andar ng pagsalin sa mensahe ng RNA sa isang pagkakasunod-sunod ng amino acid.

Ang mga ito ay isang napaka-kumplikadong molekular na makinarya, na binubuo ng isa o higit pang mga ribosomal na RNA at isang hanay ng mga protina. Maaari naming makita ang mga ito nang libre sa loob ng cell cytoplasm, o iba pa na naka-angkla sa magaspang na endoplasmic reticulum (sa katunayan, ang "magaspang" na hitsura ng kompartimento na ito ay dahil sa mga ribosom).

Mayroong mga pagkakaiba-iba sa laki at istraktura ng ribosom sa pagitan ng mga eukaryotic at prokaryotic na organismo.

Mga Sanggunian

1. Baker, TA, Watson, JD, Bell, SP, Gann, A., Losick, MA, & Levine, R. (2003). Molekular na biyolohiya ng gene. Benjamin-Cummings Publishing Company.
2. Balhorn, R. (2007). Ang pamilya ng protamine ng sperm nuclear protein. Biology ng genome, 8 (9), 227.
3. Darnell, JE, Lodish, HF, & Baltimore, D. (1990). Biology ng molekular na cell. Mga Aklat na Amerikanong Amerikano.
4. Jiménez García, LF (2003). Cellular at molekular na biyolohiya. Edukasyon ng Pearson ng Mexico.
5. Lewin, B (2004). Mga Gen VIII. Pearson Prentice Hall.
6. Teijón, JM (2006). Mga pundasyon ng istrukturang biochemistry. Editorial Tébar.