Le catene lunghe, o polimeri, di aminoacidi sono chiamate proteine ​​(anche se le proteine ​​non devono essere esclusivamente aminoacidi). Gli amminoacidi sono collegati da ciò che sono "legami peptidici". L'ordine degli amminoacidi è determinato dall'ordine dei nucleotidi (l'"alfabeto" genetico) in un gene del DNA, che a sua volta determina il modo in cui la proteina si ripiega e funziona.

Produzione di proteine ​​dagli amminoacidi

Il processo di collegamento degli aminoacidi nelle proteine ​​inizia nel nucleo della cellula. Messenger RNA (mRNA) per un gene viene creato utilizzando un tratto di DNA come modello. L'mRNA viaggia quindi al di fuori del nucleo verso i produttori di proteine ​​chiamati "ribosomi". Qui si producono le proteine. Nei ribosomi, trasferire l'RNA (tRNA), quindi attacca gli amminoacidi sull'mRNA. Essenzialmente l'mRNA è usato come modello per costruire la proteina.

Legame peptidico tra gli amminoacidi

Gli amminoacidi sono uniti testa a coda in polimeri lineari lunghi. Nello specifico, il gruppo acido carbossilico (-CO) di un amminoacido si attacca al gruppo amminico (-NH) del successivo. Questo legame è chiamato "legame peptidico". Tali catene di amminoacidi sono chiamate "polipeptidi".

Catene laterali degli amminoacidi

Gli amminoacidi hanno catene laterali attaccate all'atomo di carbonio centrale . Queste catene laterali hanno caratteristiche elettrostatiche (adesive) diverse. Questo è importante nel modo in cui la proteina inizialmente lineare si ripiega quando viene rilasciata dal suo modello di mRNA.

Ordine degli amminoacidi e ripiegamento delle proteine ​​

La forma della proteina è determinata dalla sequenza di amminoacidi. I legami in una lunga catena polipeptidica consentono la libera rotazione degli atomi, che conferisce alla spina dorsale della proteina una grande flessibilità. La maggior parte delle catene polipeptidiche, tuttavia, si piega in un'unica forma, e la maggior parte di esse lo fa spontaneamente.

Catene laterali e pieghevoli

Il piegamento è determinato dall'ordine delle catene laterali degli amminoacidi . Queste catene laterali interagiscono con ciascuna e l'acqua nella cellula. Le catene laterali polari tendono a ruotare verso l'acqua. Le catene laterali non polari si trasformano nel centro della palla proteica, essendo idrofobiche (antipatia dell'acqua). La distribuzione di siti polari e non polari è quindi uno dei fattori più importanti che regolano il ripiegamento della proteina.

Numero di combinazioni di amminoacidi

20 aminoacidi sono usati per produrre proteine. Mentre ci sono 20 diversi polipeptidi che sono n amminoacidi lunghi, una frazione molto piccola delle proteine ​​risultanti sarebbe stabile. La maggior parte avrebbe forme numerose con livelli di energia quasi equivalenti. Essendo in grado di cambiare facilmente forma per adottare un diverso livello di energia, non sarebbero quindi abbastanza stabili da essere utili all'organismo. Un amminoacido nel posto sbagliato può quindi rendere inutile una proteina. Pertanto, la maggior parte delle mutazioni nel DNA non avvantaggia l'organismo. Solo attraverso un'enorme quantità di prove ed errori si sono evolute le proteine ​​utili.