Proteini su među najvažnijim kemikalijama cijelog života na planeti. Struktura bjelančevina može se uvelike razlikovati. Međutim, svaki protein sastoji se od mnogih od 20 različitih aminokiselina. Slično slovima u abecedi, poredak aminokiselina u proteinu igra važnu ulogu u funkcioniranju konačne strukture. Proteini mogu biti stotine aminokiselina, tako da su mogućnosti gotovo beskrajne kako ćemo ih ispitati unutar.
Kako se određuje redoslijed aminokiselina
Možda imate opću ideju da je DNA genetska osnova svega što jeste. Ono što možda ne shvaćate jest da je jedina funkcija DNK u konačnici odrediti redoslijed aminokiselina koji ulaze u sve proteine koji vas čine onakvima kakvi jeste. DNA je jednostavno dugačka nit od četiri nukleotida koja se ponavlja iznova i iznova. Ta su četiri nukleotida adenin, timin, gvanin i citozin i obično su predstavljeni slovima ATGC. Bez obzira na dužinu vaše DNK, vaše tijelo "čita" ove nukleotide u skupinama od po tri i svaka tri nukleotida kodiraju jednu specifičnu aminokiselinu. Dakle, slijed od 300 nukleotida u konačnici bi kodirao protein od 100 aminokiselina.
Odabir aminokiselina
U konačnici, vaša DNA puca u manje kopije sebe, poznate kao glasničke RNA ili mRNA, koje odlaze u ribosome u vašim stanicama u kojima se stvaraju proteini. RNA koristi isti adenin, gvanin i citozin kao i DNA, ali umjesto timina koristi kemikaliju koja se naziva uracil. Ako se poigrate slovima A, U, G i C i presložite ih u skupine od po tri, otkrit ćete da postoje 64 moguće kombinacije s različitim redoslijedom. Svaka skupina od trojice poznata je kao kodon. Znanstvenici su razvili tablicu koja vam omogućuje da vidite za što aminokiselina kodira određeni kodon. Vaše tijelo zna da ako mRNA čita "CCU", na to mjesto treba dodati aminokiselinu koja se naziva prolin, ali ako glasi "CUC", treba dodati aminokiselinu leucin. Da biste pogledali cijelu tablicu kodona, pogledajte referentni odjeljak na dnu stranice.
Različite mogućnosti bjelančevina
Protein može biti samo jedan lanac aminokiselina, ali neki komplicirani proteini zapravo su višestruki lanci aminokiselina spojeni zajedno. Uz to, proteini su različite duljine, neki su dugi samo nekoliko aminokiselina, a drugi preko 100 aminokiselina. Štoviše, ne koristi svaki protein svih dvadeset aminokiselina. Protein bi mogao biti dugačak stotinu aminokiselina, ali koristi samo osam ili deset različitih aminokiselina. Zbog svih ovih mogućnosti postoji doslovno beskonačno mnogo mogućih permutacija koje bi mogle biti protein. U prirodi može postojati konačan broj bjelančevina; međutim, broj stvarnih bjelančevina koje postoje postoje u milijardama, ako ne i više.
Razlika u proteinima
Svi živi organizmi imaju DNA i svi koriste istih 20 aminokiselina kako bi stvorili proteine neophodne za život. Tako se može reći da bakterije, biljke, muhe i ljudi dijele iste osnovne gradivne dijelove života. Jedina razlika između muhe i čovjeka je poredak DNK, a time i poredak proteina. Čak i unutar ljudi, proteini se drastično razlikuju. Proteini čine našu kosu i nokte, ali također čine i enzime u našoj slini. Proteini čine naše srce, a također i jetru. Raznolikost strukturne i funkcionalne upotrebe proteina gotovo je neograničena.
Zašto je narudžba važna
Redoslijed aminokiselina jednako je važan za proteine kao i redoslijed slova za riječi. Razmotrite pojam "Djed Mraz" i sve što je s tim povezano. Jednostavno preslagivanje slova može dati izraz "Sotona", koji ima drastično drugačiju konotaciju. Ništa drugačije nije ni za aminokiseline. Svaka aminokiselina ima drugačiji način reagiranja s ostalima. Neki vole vodu, neki mrze vodu, a različite aminokiseline mogu komunicirati poput polova na magnetu, gdje neke privlače, a druge odbijaju. Na molekularnoj razini, aminokiseline se kondenziraju u spiralni oblik ili oblik lista. Ako aminokiseline ne vole biti uporedo, to može drastično promijeniti oblik molekule. U konačnici je oblik molekule zapravo važan. Amilaza, protein u vašoj slini, može početi razgrađivati ugljikohidrate u vašoj hrani, ali ne može dodirivati masti. Pepsin, protein u želučanim sokovima, može razgraditi proteine, ali ne i ugljikohidrate. Redoslijed aminokiselina daje bjelančevinama strukturu, a struktura proteinima njegovu funkciju.