Nucleoproteínas

Histonas são um tipo destacado de nucleoproteína. Fonte: Asaasia, Wikimedia Commons

O que são nucleoproteínas?

As nucleoproteínas Eles são qualquer tipo de proteína que esteja estruturalmente associada a um ácido nucleico -RNA de TI (ácido ribonucleico) ou DNA (ácido desoxirribonucleico)-. Os exemplos mais proeminentes são ribossomos, nucleossomos e nucleocapsídeos em vírus.

No entanto, qualquer proteína que une o DNA como uma nucleoproteína não pode ser considerada. Estes são caracterizados pela formação de complexos estáveis, e não uma associação transitória simples -como proteínas que mediam a síntese e a degradação do DNA, que interagem de uma maneira momentânea e breve-.

As funções das nucleoproteínas variam extensivamente e dependem do grupo para estudar. Por exemplo, a principal função das histonas é a compactação de DNA nos nucleossomos, enquanto os ribossomos participam da síntese de proteínas.

Estrutura

Geralmente, as nucleoproteínas são compostas por uma alta porcentagem de resíduos básicos de aminoácidos (lisina, arginina e histidina). Cada nucleoproteína tem sua estrutura particular, mas todos convergem para conter aminoácidos deste tipo.

Para o pH fisiológico, esses aminoácidos são carregados positivamente, o que leva a interações com moléculas de material genético. Em seguida, veremos como essas interações ocorrem.

Natureza da interação

Os ácidos nucleicos são formados por um esqueleto de açúcares e fosfatos, o que oferece uma carga negativa. Esse fator é essencial para entender como as nucleoproteínas interagem com os ácidos nucleicos. A união que existe entre proteínas e material genético é estabilizado por ligações não -covalentes.

Além disso, seguindo os princípios básicos da eletrostática (lei de Coulomb), descobrimos que muitos sinais diferentes (+ e -) são atraídos.

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A atração entre as cargas positivas das proteínas e os negativos do material genético resulta em interações do tipo não específico. Por outro lado, os sindicatos específicos ocorrem em certas seqüências, como o RNA ribossômico.

Existem diferentes fatores capazes de alterar as interações entre proteínas e material genético. Entre os mais importantes estão as concentrações de sais, que aumentam a força iônica na solução, a tensão ionogênica e outros compostos químicos de natureza polar, como fenol, formamida, entre outros.

Classificação e funções

Os nucleoproteínas são classificados de acordo com o ácido nucleico ao qual estão ligados. Assim, podemos distinguir entre dois grupos bem definidos: desoxirribonucleoproteínas e ribonucleoproteínas. Logicamente, os primeiros estão segmentando DNA e o segundo para o RNA.

Desoxirribonucleoproteínas

A função mais destacada das desoxirribonucleoproteínas é a compactação de DNA. A célula enfrenta um desafio que parece quase impossível de superar: enrola adequadamente quase dois metros de DNA em um núcleo microscópico. Esse fenômeno pode ser alcançado graças à existência de nucleoproteínas que organizam o fio.

Este grupo também está associado a funções regulatórias em processos de replicação, transcrição de DNA, recombinação homóloga, entre outros.

Ribonucleoproteínas

Ribonucleoproteínas, por outro lado, cumprem funções indispensáveis, cobertas pela replicação do DNA à regulação da expressão gênica e regulação do metabolismo central do RNA.

Eles também estão relacionados a funções de proteção, já que o RNA mensageiro nunca é livre na célula, porque é propenso a degradação. Para evitar isso, uma série de ribonucleoproteínas está associada a esta molécula em complexos de proteção.

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O mesmo sistema é encontrado em vírus, que protegem suas moléculas de RNA da ação enzimática que pode degradá -la.

Exemplos

Histonas

Histonas correspondem ao componente proteico da cromatina. Eles são os mais proeminentes nesta categoria, embora também encontremos outras proteínas ligadas ao DNA que não são histonas e estejam incluídas em um amplo grupo chamado proteínas não -histônicas.

Estruturalmente, eles são as proteínas da cromatina mais básicas. E, do ponto de vista da abundância, eles são proporcionais à quantidade de DNA.

Temos cinco tipos de histonas. Sua classificação foi baseada, historicamente, no conteúdo básico de aminoácidos. As classes de histonas são praticamente invariáveis ​​entre os grupos eucariotos.

Essa conservação evolutiva é atribuída ao enorme papel que as histonas desempenham em seres orgânicos.

No caso de a sequência que codifica para algumas mudanças de histonas, o organismo enfrentará sérias conseqüências, uma vez que sua embalagem de DNA ficará com defeito. Assim, a seleção natural é responsável por eliminar essas variantes não funcionais.

Entre os diferentes grupos, os mais preservados são as histonas H3 e H4. De fato, as seqüências são idênticas em organismos tão distantes - filogeneticamente falando - como uma vaca e uma ervilha.

O DNA está se inscrevendo no que é conhecido como o octâmero de histona, e essa estrutura é o nucleossomo: o primeiro nível de compactação do material genético.

Protaminas

As protaminas são pequenas proteínas nucleares (em mamíferos, são compostas por um polipeptídeo de quase 50 aminoácidos), caracterizado por alto teor do resíduo de aminoácidos da arginina. O principal papel das protaminas é substituir as histonas na fase haplóide da espermatogênese.

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Foi proposto que esse tipo de proteínas básicas seja crucial para a embalagem e estabilização do DNA no gameta masculino. Eles diferem das histonas, pois permite uma embalagem mais densa.

Nos vertebrados, foram encontrados de 1 a 15 sequências de codificação para protaminas, todas agrupadas no mesmo cromossomo. A comparação de sequências sugere que elas evoluíram das histonas. Os mais estudados em mamíferos são chamados P1 e P2.

Ribossomos

O exemplo mais notável de proteínas que se ligam ao RNA. São estruturas presentes em, virtualmente, todos os seres vivos -de pequenas bactérias a grandes mamíferos-.

Os ribossomos têm como principal função traduzir a mensagem do RNA em uma sequência de aminoácidos.

Eles são uma maquinaria molecular altamente complexa, formada por uma ou mais ribossomalas e um conjunto de proteínas. Podemos encontrá -los livres dentro do citoplasma celular, ou ancorados no retículo endoplasmático áspero (de fato, a aparência "áspera" desse compartimento é devido a ribossomos).

Existem diferenças no tamanho e estrutura dos ribossomos entre eukaryot e organismos procarióticos.

Telomerases

É uma ribonucleoproteína presente nas células da linha germinativa (tecidos fetais e células -tronco).

Referências

1. Balhorn, R. A família protamina de proteínas nucleares de espermatozóides. Biologia do genoma.
2. Darnell, J. E., Lodish, h. F., & Baltimore, D. Biologia celular molecular. Livros Americanos Científicos.