Le proteine sono tra le sostanze chimiche più importanti per tutta la vita sul pianeta. La struttura delle proteine può variare notevolmente. Ogni proteina, tuttavia, è composta da molti dei 20 diversi amminoacidi. Simile alle lettere dell'alfabeto, l'ordine degli aminoacidi in una proteina gioca un ruolo importante nel funzionamento della struttura finale. Le proteine possono essere lunghe centinaia di amminoacidi, quindi le possibilità sono quasi infinite come esamineremo all'interno.
Come viene determinata la sequenza degli aminoacidi
Potresti avere un'idea generale che il DNA sia il base genetica per tutto ciò che sei. Quello che forse non ti rendi conto è che l'unica funzione del DNA è determinare in definitiva l'ordine degli aminoacidi che vanno in tutte le proteine che ti rendono quello che sei. Il DNA è semplicemente un lungo filone di quattro nucleotidi che si ripetono all'infinito. Questi quattro nucleotidi sono adenina, timina, guanina e citosina e sono solitamente rappresentati dalle lettere ATGC. Per quanto sia lungo il tuo DNA, il tuo corpo "legge" questi nucleotidi in gruppi di tre e tre codici di nucleotidi per un amminoacido specifico. Quindi una sequenza di 300 nucleotidi in definitiva codificherà per una proteina lunga 100 amminoacidi.
Scegliere gli amminoacidi
In definitiva, il tuo DNA spara copie più piccole di se stesso, conosciute come RNA messaggero o mRNA , che vanno ai ribosomi nelle tue cellule dove vengono fatte le proteine. L'RNA usa la stessa adenina, guanina e citosina come DNA ma utilizza una sostanza chimica chiamata uracile invece di timina. Se giochi con le lettere A, U, G e C e li riordina in gruppi di tre, scoprirai che ci sono 64 combinazioni possibili con un ordine distinto. Ogni gruppo di tre è noto come codone. Gli scienziati hanno sviluppato un grafico che consente di vedere per quale aminoacido codifica un codice specifico. Il tuo corpo sa che se l'mRNA legge "CCU", un amminoacido chiamato prolina dovrebbe essere aggiunto in quel punto, ma se si legge "CUC", dovrebbe essere aggiunto l'amminoacido leucina. Per visualizzare un intero grafico di codone, vedere la sezione di riferimento in fondo alla pagina.
Diverse possibilità di proteine
Una proteina può essere semplicemente un filamento di amminoacidi, ma alcune proteine complicate sono in realtà più filamenti di aminoacidi uniti tra loro. Inoltre, le proteine hanno diverse lunghezze, alcune delle quali sono solo pochi aminoacidi e altre lunghe più di 100 aminoacidi. Inoltre, non tutte le proteine utilizzano tutti e venti gli amminoacidi. Una proteina potrebbe essere probabilmente lunga un centinaio di aminoacidi, ma usare solo otto o dieci diversi aminoacidi. A causa di tutte queste possibilità, ci sono letteralmente un numero infinito di possibili permutazioni che potrebbero essere una proteina. In natura, potrebbe esserci un numero finito di proteine; tuttavia, il numero di proteine reali esistenti è di miliardi, se non di più.
La differenza in una proteina
Tutti gli organismi viventi hanno DNA e usano tutti gli stessi 20 amminoacidi per creare le proteine essenziali per la vita. Quindi si può dire che i batteri, le piante, le mosche e gli esseri umani condividono tutti gli stessi elementi costitutivi fondamentali della vita. L'unica differenza tra una mosca e un umano è l'ordine del DNA e quindi l'ordine delle proteine. Anche all'interno degli esseri umani, le proteine variano drasticamente. Le proteine formano i nostri capelli e le unghie, ma costituiscono anche gli enzimi nella nostra saliva. Le proteine costituiscono il nostro cuore e anche il nostro fegato. La varietà di usi strutturali e funzionali per le proteine è pressoché illimitata.
Perché l'ordine è importante
L'ordine degli aminoacidi è altrettanto importante per le proteine dato che l'ordine delle lettere è importante per le parole . Considerare il termine "Santa" e tutto ciò che è associato ad esso. Riorganizzare semplicemente le lettere può dare il termine "Satana", che ha una connotazione drasticamente diversa. Non è diverso per gli aminoacidi. Ogni amminoacido ha un modo diverso di reagire con gli altri. Alcuni amano l'acqua, alcuni odiano l'acqua e i diversi amminoacidi possono interagire come poli su una calamita dove alcuni si attraggono e altri si allontanano. A livello molecolare, gli amminoacidi si condensano in una spirale o forma simile a un foglio. Se gli aminoacidi non amano stare fianco a fianco, questo può cambiare drasticamente la forma della molecola. In definitiva, è la forma della molecola che effettivamente matura. L'amilasi, una proteina nella tua saliva, può iniziare a scomporre i carboidrati nel tuo cibo, ma non può toccare i grassi. La pepsina, una proteina nei succhi gastrici, può abbattere le proteine, ma non può scomporre i carboidrati. L'ordine degli aminoacidi conferisce alla proteina la sua struttura e la struttura conferisce alla proteina la sua funzione.
