प्रोटीन ग्रह पर सभी जीवन के लिए सबसे महत्वपूर्ण रसायनों में से हैं। प्रोटीन की संरचना बहुत भिन्न हो सकती है। हालाँकि, प्रत्येक प्रोटीन 20 विभिन्न अमीनो एसिड में से कई से बना होता है। वर्णमाला के अक्षरों के समान, प्रोटीन में अमीनो एसिड का क्रम अंतिम संरचना के कार्य करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। प्रोटीन सैकड़ों अमीनो एसिड लंबे हो सकते हैं, इसलिए संभावनाएं लगभग अनंत हैं जैसा कि हम भीतर जांच करेंगे।
अमीनो एसिड अनुक्रम कैसे निर्धारित किया जाता है
आपके पास एक सामान्य विचार हो सकता है कि डीएनए हर उस चीज का आनुवंशिक आधार है जो आप हैं। आप जो महसूस नहीं कर सकते हैं वह यह है कि डीएनए का एकमात्र कार्य अंततः अमीनो एसिड के क्रम को निर्धारित करना है जो सभी प्रोटीनों में जाते हैं जो आपको बनाते हैं कि आप कौन हैं। डीएनए बार-बार दोहराए जाने वाले चार न्यूक्लियोटाइड की लंबी किस्में हैं। वे चार न्यूक्लियोटाइड एडेनिन, थाइमिन, ग्वानिन और साइटोसिन हैं और आमतौर पर एटीजीसी अक्षरों द्वारा दर्शाए जाते हैं। कोई फर्क नहीं पड़ता कि आपका डीएनए कितना लंबा है, आपका शरीर इन न्यूक्लियोटाइड्स को तीन के समूहों में "पढ़ता है" और एक विशिष्ट अमीनो एसिड के लिए हर तीन न्यूक्लियोटाइड कोड। तो ३०० न्यूक्लियोटाइड का एक क्रम अंततः १०० अमीनो एसिड लंबे प्रोटीन के लिए कोड होगा।
अमीनो एसिड का चयन
अंततः, आपका डीएनए स्वयं की छोटी प्रतियों को शूट करता है, जिसे मैसेंजर आरएनए या एमआरएनए के रूप में जाना जाता है, जो आपकी कोशिकाओं में राइबोसोम में जाते हैं जहां प्रोटीन बनते हैं। आरएनए डीएनए के समान एडेनिन, ग्वानिन और साइटोसिन का उपयोग करता है लेकिन थाइमिन के बजाय यूरैसिल नामक रसायन का उपयोग करता है। यदि आप A, U, G और C अक्षरों के साथ खेलते हैं और उन्हें तीन के समूहों में पुनर्व्यवस्थित करते हैं, तो आप पाएंगे कि अलग-अलग क्रम के साथ 64 संभावित संयोजन हैं। तीन के प्रत्येक समूह को एक कोडन के रूप में जाना जाता है। वैज्ञानिकों ने एक चार्ट विकसित किया है जो आपको यह देखने की अनुमति देता है कि अमीनो एसिड किस विशिष्ट कोडन कोड के लिए है। आपका शरीर जानता है कि यदि एमआरएनए "सीसीयू" पढ़ता है, तो उस स्थान पर प्रोलाइन नामक एक एमिनो एसिड जोड़ा जाना चाहिए, लेकिन अगर यह "सीयूसी" पढ़ता है, तो एमिनो एसिड ल्यूसीन जोड़ा जाना चाहिए। संपूर्ण कोडन चार्ट देखने के लिए, पृष्ठ के निचले भाग में संदर्भ अनुभाग देखें।
प्रोटीन की विभिन्न संभावनाएं
एक प्रोटीन अमीनो एसिड का केवल एक स्ट्रैंड हो सकता है, लेकिन कुछ जटिल प्रोटीन वास्तव में एक साथ जुड़े हुए अमीनो एसिड के कई स्ट्रैंड होते हैं। इसके अतिरिक्त, प्रोटीन अलग-अलग लंबाई के होते हैं जिनमें कुछ केवल कुछ अमीनो एसिड लंबे होते हैं और अन्य 100 से अधिक अमीनो एसिड लंबे होते हैं। इसके अलावा, प्रत्येक प्रोटीन सभी बीस अमीनो एसिड का उपयोग नहीं करता है। एक प्रोटीन संभवतः एक सौ अमीनो एसिड लंबा हो सकता है लेकिन केवल आठ या दस अलग-अलग अमीनो एसिड का उपयोग करता है। इन सभी संभावनाओं के कारण, वस्तुतः अनंत संख्या में संभावित क्रमपरिवर्तन हैं जो एक प्रोटीन हो सकते हैं। प्रकृति में, प्रोटीन की एक सीमित संख्या हो सकती है; हालांकि, अस्तित्व में वास्तविक प्रोटीन की संख्या अरबों में है, यदि अधिक नहीं।
प्रोटीन में अंतर
सभी जीवित जीवों में डीएनए होता है और सभी जीवन के लिए आवश्यक प्रोटीन बनाने के लिए समान 20 अमीनो एसिड का उपयोग करते हैं। तो यह कहा जा सकता है कि बैक्टीरिया, पौधे, मक्खियाँ और मनुष्य सभी जीवन के एक ही बुनियादी निर्माण खंड साझा करते हैं। एक मक्खी और मनुष्य के बीच एकमात्र अंतर डीएनए का क्रम और इसलिए प्रोटीन का क्रम है। मनुष्यों के भीतर भी, प्रोटीन काफी भिन्न होते हैं। प्रोटीन हमारे बालों और नाखूनों को बनाता है, फिर भी यह हमारी लार में एंजाइम भी बनाता है। प्रोटीन हमारे दिल और लीवर को भी बनाते हैं। प्रोटीन के संरचनात्मक और कार्यात्मक उपयोगों की विविधता लगभग असीमित है।
आदेश क्यों महत्वपूर्ण है
अमीनो एसिड का क्रम प्रोटीन के लिए उतना ही महत्वपूर्ण है जितना कि अक्षरों का क्रम शब्दों के लिए महत्वपूर्ण है। "सांता" शब्द और इससे जुड़ी हर चीज पर विचार करें। केवल अक्षरों को पुनर्व्यवस्थित करने से "शैतान" शब्द प्राप्त हो सकता है, जिसका अर्थ काफी भिन्न है। यह अमीनो एसिड के लिए अलग नहीं है। प्रत्येक अमीनो एसिड का दूसरों के साथ प्रतिक्रिया करने का एक अलग तरीका होता है। कुछ पानी पसंद करते हैं, कुछ पानी से नफरत करते हैं, और विभिन्न अमीनो एसिड चुंबक पर ध्रुवों की तरह बातचीत कर सकते हैं जहां कुछ आकर्षित होते हैं और अन्य पीछे हटते हैं। आणविक स्तर पर, अमीनो एसिड एक सर्पिल या शीट जैसी आकृति में संघनित हो जाते हैं। यदि अमीनो एसिड अगल-बगल रहना पसंद नहीं करते हैं, तो यह अणु के आकार को काफी बदल सकता है। अंततः, यह अणु का आकार है जो वास्तव में मायने रखता है। एमाइलेज, आपकी लार में एक प्रोटीन, आपके भोजन में कार्बोहाइड्रेट को तोड़ना शुरू कर सकता है, लेकिन यह वसा को नहीं छू सकता है। आपके पेट के रस में एक प्रोटीन पेप्सिन प्रोटीन को तोड़ सकता है, लेकिन यह कार्बोहाइड्रेट को नहीं तोड़ सकता। अमीनो एसिड का क्रम प्रोटीन को इसकी संरचना देता है और संरचना प्रोटीन को अपना कार्य देती है।