Proteinler, gezegendeki tüm yaşam için en önemli kimyasallar arasındadır. Proteinlerin yapısı büyük ölçüde değişebilir. Ancak her protein, 20 farklı amino asidin birçoğundan oluşur. Alfabedeki harflere benzer şekilde, bir proteindeki amino asitlerin sırası, son yapının nasıl çalışacağı konusunda önemli bir rol oynar. Proteinler yüzlerce amino asit uzunluğunda olabilir, bu nedenle içinde inceleyeceğimiz gibi olasılıklar neredeyse sonsuzdur.
Amino Asit Dizisi Nasıl Belirlenir?
DNA'nın, olduğunuz her şeyin genetik temeli olduğu konusunda genel bir fikriniz olabilir. Farkına varmadığınız şey, DNA'nın tek işlevinin, sizi siz yapan tüm proteinlere giren amino asitlerin sırasını nihai olarak belirlemek olduğudur. DNA, tekrar tekrar tekrar eden dört nükleotitten oluşan uzun zincirlerdir. Bu dört nükleotid adenin, timin, guanin ve sitozindir ve genellikle ATGC harfleriyle gösterilir. DNA'nız ne kadar uzun olursa olsun, vücudunuz bu nükleotidleri üçerli gruplar halinde "okur" ve her üç nükleotitte bir belirli bir amino asidi kodlar. Böylece 300 nükleotidlik bir dizi, nihayetinde 100 amino asit uzunluğunda bir proteini kodlayacaktır.
Amino Asitleri Seçmek
Sonuçta, DNA'nız, proteinlerin yapıldığı hücrelerinizdeki ribozomlara giden haberci RNA veya mRNA olarak bilinen kendisinin daha küçük kopyalarını fırlatır. RNA, DNA ile aynı adenin, guanin ve sitozini kullanır, ancak timin yerine urasil adı verilen bir kimyasal kullanır. A, U, G ve C harfleriyle oynar ve onları üçlü gruplar halinde yeniden düzenlerseniz, farklı sıraya sahip 64 olası kombinasyon olduğunu göreceksiniz. Her üçlü grup bir kodon olarak bilinir. Bilim adamları, belirli bir kodonun hangi amino asidi kodladığını görmenizi sağlayan bir çizelge geliştirdiler. Vücudunuz, mRNA "CCU" okursa, o noktaya prolin adı verilen bir amino asidin eklenmesi gerektiğini, ancak "CUC" okursa, amino asit lösin eklenmesi gerektiğini bilir. Tüm kodon grafiğini görüntülemek için sayfanın altındaki referans bölümüne bakın.
Proteinlerin Farklı Olanakları
Bir protein sadece bir amino asit dizisi olabilir, ancak bazı karmaşık proteinler aslında birden fazla amino asit dizisinin bir araya gelmesidir. Ek olarak, proteinler, bazıları yalnızca birkaç amino asit uzunluğunda ve diğerleri 100 amino asitten uzun olmak üzere farklı uzunluklardadır. Ayrıca, her protein yirmi amino asidin tamamını kullanmaz. Bir protein büyük olasılıkla yüz amino asit uzunluğunda olabilir, ancak yalnızca sekiz veya on farklı amino asit kullanabilir. Tüm bu olasılıklar nedeniyle, kelimenin tam anlamıyla bir protein olabilecek sonsuz sayıda olası permütasyon vardır. Doğada sınırlı sayıda protein olabilir; bununla birlikte, var olan gerçek proteinlerin sayısı, daha fazla değilse de milyarlarcadır.
Bir Proteindeki Fark
Tüm canlı organizmaların DNA'sı vardır ve hepsi yaşam için gerekli proteinleri oluşturmak için aynı 20 amino asidi kullanır. Dolayısıyla bakterilerin, bitkilerin, sineklerin ve insanların hepsinin yaşamın aynı temel yapı taşlarını paylaştığı söylenebilir. Sinek ile insan arasındaki tek fark DNA'nın sırası ve dolayısıyla proteinlerin sırasıdır. İnsanlarda bile, proteinler büyük ölçüde değişir. Protein saçımızı ve tırnaklarımızı oluşturur, ancak aynı zamanda tükürüğümüzdeki enzimleri de oluşturur. Proteinler kalbimizi ve aynı zamanda karaciğerimizi oluşturur. Protein için yapısal ve fonksiyonel kullanım çeşitliliği neredeyse sınırsızdır.
Sipariş Neden Önemlidir?
Harflerin sırası kelimeler için ne kadar önemliyse, amino asitlerin sırası da proteinler için o kadar önemlidir. "Noel Baba" terimini ve onunla ilişkili her şeyi düşünün. Harfleri basitçe yeniden düzenlemek, büyük ölçüde farklı çağrışımlara sahip olan "Şeytan" terimini verebilir. Amino asitler için de durum farklı değildir. Her amino asidin diğerleriyle farklı bir reaksiyon şekli vardır. Bazıları suyu sever, bazıları sudan nefret eder ve farklı amino asitler, bir mıknatıs üzerindeki bazılarının çektiği ve diğerlerinin ittiği kutuplar gibi etkileşime girebilir. Moleküler düzeyde, amino asitler spiral veya tabaka benzeri bir şekle yoğunlaşır. Amino asitler yan yana olmaktan hoşlanmazlarsa, bu durum molekülün şeklini büyük ölçüde değiştirebilir. Sonuçta, asıl önemli olan molekülün şeklidir. Tükürüğünüzdeki bir protein olan amilaz, yiyeceğinizdeki karbonhidratları parçalamaya başlayabilir, ancak yağlara dokunamaz. Mide sıvılarınızdaki bir protein olan pepsin proteinleri parçalayabilir, ancak karbonhidratları parçalayamaz. Amino asitlerin sırası proteine yapısını, yapı ise proteine işlevini verir.