Las proteínas se encuentran entre los productos químicos más importantes para toda la vida en el planeta. La estructura de las proteínas puede variar mucho. Sin embargo, cada proteína está formada por muchos de los 20 aminoácidos diferentes. De manera similar a las letras del alfabeto, el orden de los aminoácidos en una proteína juega un papel importante en cómo funcionará la estructura final. Las proteínas pueden tener cientos de aminoácidos, por lo que las posibilidades son casi infinitas, como examinaremos a continuación.
Cómo se determina la secuencia de aminoácidos
Puede que tengas una idea general de que el ADN es la base genética de todo lo que eres. Lo que quizás no te des cuenta es que la única función del ADN es determinar en última instancia el orden de los aminoácidos que entran en todas las proteínas que te hacen ser quien eres. El ADN es simplemente hebras largas de cuatro nucleótidos que se repiten una y otra vez. Esos cuatro nucleótidos son adenina, timina, guanina y citosina y generalmente se representan con las letras ATGC. No importa qué tan largo sea su ADN, su cuerpo "lee" estos nucleótidos en grupos de tres y cada tres codifica un aminoácido específico. Entonces, una secuencia de 300 nucleótidos finalmente codificaría una proteína de 100 aminoácidos de longitud.
Elegir los aminoácidos
En última instancia, su ADN dispara copias más pequeñas de sí mismo, conocidas como ARN mensajero o ARNm, que van a los ribosomas en sus células donde se producen las proteínas. El ARN usa la misma adenina, guanina y citosina que el ADN, pero usa una sustancia química llamada uracilo en lugar de timina. Si juega con las letras A, U, G y C y las reorganiza en grupos de tres, encontrará que hay 64 combinaciones posibles con un orden distinto. Cada grupo de tres se conoce como codón. Los científicos han desarrollado una tabla que le permite ver qué aminoácido codifica un codón específico. Su cuerpo sabe que si en el ARNm se lee "CCU", se debe agregar un aminoácido llamado prolina en ese lugar, pero si se lee "CUC", se debe agregar el aminoácido leucina. Para ver un gráfico de codones completo, consulte la sección de referencia en la parte inferior de la página.
Diferentes posibilidades de proteínas
Una proteína puede ser simplemente una cadena de aminoácidos, pero algunas proteínas complicadas son en realidad múltiples cadenas de aminoácidos unidas. Además, las proteínas tienen diferentes longitudes, algunas tienen solo unos pocos aminoácidos y otras tienen más de 100 aminoácidos. Además, no todas las proteínas utilizan los veinte aminoácidos. Es muy posible que una proteína tenga cien aminoácidos de longitud, pero solo use ocho o diez aminoácidos diferentes. Debido a todas estas posibilidades, hay literalmente un número infinito de posibles permutaciones que podrían ser una proteína. En la naturaleza, puede haber un número finito de proteínas; sin embargo, el número de proteínas reales que existen es de miles de millones, si no más.
La diferencia en una proteína
Todos los organismos vivos tienen ADN y todos usan los mismos 20 aminoácidos para crear las proteínas esenciales para la vida. Por tanto, se puede decir que las bacterias, las plantas, las moscas y los seres humanos comparten los mismos componentes básicos de la vida. La única diferencia entre una mosca y un ser humano es el orden del ADN y, por tanto, el orden de las proteínas. Incluso dentro de los humanos, las proteínas varían drásticamente. Las proteínas forman nuestro cabello y uñas, pero también forman las enzimas de nuestra saliva. Las proteínas forman nuestro corazón y también nuestro hígado. La variedad de usos estructurales y funcionales de la proteína es casi ilimitada.
Por qué es importante el orden
El orden de los aminoácidos es tan importante para las proteínas como el orden de las letras es importante para las palabras. Considere el término "Santa" y todo lo que está asociado con él. Simplemente reorganizar las letras puede producir el término "Satanás", que tiene una connotación drásticamente diferente. No es diferente para los aminoácidos. Cada aminoácido tiene una forma diferente de reaccionar con los demás. A algunos les gusta el agua, otros odian el agua y los diferentes aminoácidos pueden interactuar como polos en un imán donde algunos se atraen y otros se repelen. A nivel molecular, los aminoácidos se condensan en forma de espiral o de hoja. Si a los aminoácidos no les gusta estar uno al lado del otro, esto puede cambiar drásticamente la forma de la molécula. En última instancia, es la forma de la molécula lo que realmente importa. La amilasa, una proteína en la saliva, puede comenzar a descomponer los carbohidratos en la comida, pero no puede tocar las grasas. La pepsina, una proteína en los jugos del estómago, puede descomponer las proteínas, pero no puede descomponer los carbohidratos. El orden de los aminoácidos le da a la proteína su estructura y la estructura le da a la proteína su función.