Contenuto
- Come viene determinata la sequenza di aminoacidi
- La scelta degli aminoacidi
- Diverse possibilità di proteine
- La differenza in una proteina
- Perché l'ordine è importante
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 aminoacidi. Simile alle lettere dell'alfabeto, l'ordine degli amminoacidi in una proteina gioca un ruolo importante nel funzionamento della struttura finale. Le proteine possono essere lunghe centinaia di aminoacidi, quindi le possibilità sono quasi infinite come esamineremo all'interno.
Come viene determinata la sequenza di aminoacidi
Potresti avere un'idea generale che il DNA sia la base genetica di tutto ciò che sei. Ciò che potresti non capire è che l'unica funzione del DNA è in definitiva determinare l'ordine degli aminoacidi che entrano in tutte le proteine che ti rendono ciò che sei. Il DNA è semplicemente lunghi filamenti di quattro nucleotidi che si ripetono più volte. Questi quattro nucleotidi sono adenina, timina, guanina e citosina e di solito sono rappresentati dalle lettere ATGC. Non importa quanto sia lungo il tuo DNA, il tuo corpo "legge" questi nucleotidi in gruppi di tre e ogni tre codici nucleotidici per uno specifico aminoacido. Quindi una sequenza di 300 nucleotidi alla fine codificherebbe una proteina lunga 100 aminoacidi.
La scelta degli aminoacidi
In definitiva, il tuo DNA spara copie più piccole di se stesso, noto come RNA messaggero o mRNA, che va ai ribosomi nelle tue cellule dove vengono prodotte le proteine. L'RNA utilizza la stessa adenina, guanina e citosina del DNA, ma utilizza una sostanza chimica chiamata uracile invece della timina. Se giochi con le lettere A, U, G e C e le riorganizzi in gruppi di tre, scoprirai che ci sono 64 possibili combinazioni con 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 codone specifico. Il tuo corpo sa che se l'mRNA legge "CCU", un amminoacido chiamato prolina dovrebbe essere aggiunto in quel punto, ma se legge "CUC", dovrebbe essere aggiunto l'amminoacido leucina. Per visualizzare un intero diagramma dei codoni, vedere la sezione di riferimento nella parte inferiore della pagina.
Diverse possibilità di proteine
Una proteina può essere semplicemente un filamento di aminoacidi, ma alcune proteine complicate sono in realtà più filamenti di aminoacidi uniti. Inoltre, le proteine hanno lunghezze diverse con alcune lunghe solo pochi aminoacidi e altre lunghe oltre 100 aminoacidi. Inoltre, non tutte le proteine usano tutti e venti gli aminoacidi. Una proteina potrebbe probabilmente essere lunga un centinaio di aminoacidi ma usare solo otto o dieci aminoacidi diversi. A causa di tutte queste possibilità, esiste 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 in miliardi, se non di più.
La differenza in una proteina
Tutti gli organismi viventi hanno DNA e tutti usano gli stessi 20 aminoacidi per creare le proteine essenziali per la vita. Quindi si può dire che batteri, piante, mosche e umani condividano tutti gli stessi elementi fondamentali della vita. L'unica differenza tra una mosca e un essere umano è l'ordine del DNA e quindi l'ordine delle proteine. Anche all'interno dell'uomo, le proteine variano drasticamente. Le proteine costituiscono i capelli e le unghie, ma costituiscono anche gli enzimi della nostra saliva. Le proteine formano il nostro cuore e anche il nostro fegato. La varietà di usi strutturali e funzionali per le proteine è quasi illimitata.
Perché l'ordine è importante
L'ordine degli aminoacidi è importante tanto per le proteine quanto l'ordine delle lettere è importante per le parole. Considera il termine "Babbo Natale" e tutto ciò che è associato ad esso. Il semplice riordino delle lettere può dare il termine "Satana", che ha una connotazione drasticamente diversa. Non è diverso per gli aminoacidi. Ogni aminoacido ha un modo diverso di reagire con gli altri. Alcuni come l'acqua, altri odiano l'acqua e i diversi aminoacidi possono interagire come poli su un magnete dove alcuni si attraggono e altri si respingono. A livello molecolare, gli amminoacidi si condensano in una forma a spirale o simile a un foglio. Se agli aminoacidi non piace 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 presente nella saliva, può iniziare a scomporre i carboidrati nel cibo, ma non può toccare i grassi. La pepsina, una proteina nei succhi dello stomaco, può abbattere le proteine, ma non può abbattere i carboidrati. L'ordine degli aminoacidi dà alla proteina la sua struttura e la struttura dà alla proteina la sua funzione.