Berapa Banyak Kemungkinan Kombinasi Protein Dengan 20 Asam Amino Berbeda?

Protein adalah salah satu bahan kimia yang paling penting untuk semua kehidupan di planet ini. Struktur protein dapat sangat bervariasi. Setiap protein, bagaimanapun, terdiri dari banyak dari 20 asam amino yang berbeda. Mirip dengan huruf dalam alfabet, urutan asam amino dalam protein memainkan peran penting dalam bagaimana struktur akhir akan berfungsi. Protein bisa terdiri dari ratusan asam amino, jadi kemungkinannya hampir tidak terbatas seperti yang akan kita periksa di dalamnya.

Anda mungkin memiliki gagasan umum bahwa DNA adalah dasar genetik untuk segala hal tentang diri Anda. Apa yang mungkin tidak Anda sadari adalah bahwa satu-satunya fungsi DNA adalah akhirnya menentukan urutan asam amino yang masuk ke semua protein yang membuat Anda menjadi diri Anda sendiri. DNA hanyalah untaian panjang dari empat nukleotida yang berulang-ulang. Keempat nukleotida tersebut adalah adenin, timin, guanin dan sitosin dan biasanya dilambangkan dengan huruf ATGC. Tidak peduli berapa panjang DNA Anda, tubuh Anda "membaca" nukleotida ini dalam kelompok tiga dan setiap tiga nukleotida mengkode satu asam amino tertentu. Jadi urutan 300 nukleotida pada akhirnya akan mengkode protein sepanjang 100 asam amino.

Pada akhirnya, DNA Anda mengeluarkan salinan yang lebih kecil dari dirinya sendiri, yang dikenal sebagai messenger RNA atau mRNA, yang menuju ke ribosom di sel Anda tempat protein dibuat. RNA menggunakan adenin, guanin, dan sitosin yang sama seperti DNA tetapi menggunakan bahan kimia yang disebut urasil, bukan timin. Jika Anda bermain dengan huruf A, U, G dan C dan menyusunnya kembali menjadi tiga kelompok, Anda akan menemukan bahwa ada 64 kemungkinan kombinasi dengan urutan yang berbeda. Setiap kelompok tiga dikenal sebagai kodon. Para ilmuwan telah mengembangkan bagan yang memungkinkan Anda melihat asam amino yang dikodekan oleh kodon tertentu. Tubuh Anda tahu bahwa jika mRNA membaca "CCU," asam amino yang disebut prolin harus ditambahkan di tempat itu, tetapi jika membaca "CUC," asam amino leusin harus ditambahkan. Untuk melihat seluruh bagan kodon, lihat bagian referensi di bagian bawah halaman.

Protein dapat berupa satu untai asam amino, tetapi beberapa protein rumit sebenarnya adalah beberapa untai asam amino yang bergabung bersama. Selain itu, protein memiliki panjang yang berbeda dengan beberapa hanya beberapa asam amino panjang dan yang lain lebih dari 100 asam amino. Selain itu, tidak setiap protein menggunakan semua dua puluh asam amino. Sebuah protein sangat mungkin panjangnya seratus asam amino tetapi hanya menggunakan delapan atau sepuluh asam amino yang berbeda. Karena semua kemungkinan ini, secara harfiah ada jumlah tak terbatas dari kemungkinan permutasi yang bisa menjadi protein. Di alam, mungkin ada sejumlah protein yang terbatas; namun, jumlah protein nyata yang ada mencapai miliaran, jika tidak lebih.

Semua organisme hidup memiliki DNA dan semuanya menggunakan 20 asam amino yang sama untuk menciptakan protein yang penting bagi kehidupan. Jadi dapat dikatakan bahwa bakteri, tumbuhan, lalat, dan manusia semuanya memiliki dasar kehidupan yang sama. Satu-satunya perbedaan antara lalat dan manusia adalah urutan DNA dan oleh karena itu urutan protein. Bahkan di dalam manusia, protein sangat bervariasi. Protein membentuk rambut dan kuku kita, namun juga membentuk enzim dalam air liur kita. Protein membentuk jantung kita dan juga hati kita. Keragaman penggunaan struktural dan fungsional protein hampir tidak terbatas.

Urutan asam amino sama pentingnya dengan protein seperti urutan huruf penting untuk kata-kata. Pertimbangkan istilah "Santa" dan semua yang terkait dengannya. Hanya dengan mengatur ulang huruf-hurufnya dapat menghasilkan istilah "Setan", yang memiliki konotasi yang sangat berbeda. Hal ini tidak berbeda untuk asam amino. Setiap asam amino memiliki cara yang berbeda untuk bereaksi dengan yang lain. Beberapa menyukai air, beberapa membenci air, dan asam amino yang berbeda dapat berinteraksi seperti kutub pada magnet di mana beberapa menarik dan yang lain menolak. Pada tingkat molekuler, asam amino mengembun menjadi spiral atau bentuk seperti lembaran. Jika asam amino tidak suka berdampingan, ini dapat mengubah bentuk molekul secara drastis. Pada akhirnya, itu adalah bentuk molekul yang benar-benar penting. Amilase, protein dalam air liur Anda, dapat mulai memecah karbohidrat dalam makanan Anda, tetapi tidak dapat menyentuh lemak. Pepsin, protein dalam jus perut Anda, dapat memecah protein, tetapi tidak dapat memecah karbohidrat. Urutan asam amino memberi protein strukturnya dan struktur memberi protein fungsinya.