Содержание
- Как определяется аминокислотная последовательность
- Выбор аминокислот
- Различные возможности белков
- Разница в белке
- Почему заказ важен
Белки являются одними из самых важных химических веществ для всей жизни на планете. Структура белков может сильно различаться. Каждый белок, однако, состоит из многих из 20 различных аминокислот. Как и буквы в алфавите, порядок аминокислот в белке играет важную роль в функционировании конечной структуры. Белки могут состоять из сотен аминокислот, поэтому возможности практически безграничны, как мы рассмотрим внутри.
Как определяется аминокислотная последовательность
Вы можете иметь общее представление о том, что ДНК является генетической основой всего, чем вы являетесь. Что вы можете не осознавать, так это то, что единственная функция ДНК - в конечном итоге определить порядок аминокислот, которые входят во все белки, которые делают вас теми, кто вы есть. ДНК - это просто длинные нити из четырех нуклеотидов, повторяющиеся снова и снова. Эти четыре нуклеотида представляют собой аденин, тимин, гуанин и цитозин и обычно представлены буквами ATGC. Независимо от того, какой длины ваша ДНК, ваш организм «читает» эти нуклеотиды в группах по три, и каждые три нуклеотида кодируют одну конкретную аминокислоту. Таким образом, последовательность из 300 нуклеотидов в конечном итоге кодирует белок длиной 100 аминокислот.
Выбор аминокислот
В конечном счете, ваша ДНК отстреливает меньшие копии себя, известные как мессенджер РНК или мРНК, которые идут на рибосомы в ваших клетках, где вырабатываются белки. РНК использует тот же аденин, гуанин и цитозин, что и ДНК, но вместо тимина использует химическое вещество под названием урацил. Если вы играете с буквами A, U, G и C и переставляете их в группы по три, вы обнаружите, что есть 64 возможных комбинации с различным порядком. Каждая группа из трех человек называется кодоном. Ученые разработали диаграмму, которая позволяет увидеть, для какой аминокислоты кодируется конкретный кодон. Ваше тело знает, что если мРНК читает «CCU», аминокислота, называемая пролином, должна быть добавлена в это место, но если она читает «CUC», следует добавить аминокислоту лейцин. Чтобы просмотреть всю таблицу кодонов, см. Справочный раздел внизу страницы.
Различные возможности белков
Белок может быть просто одной цепью аминокислот, но некоторые сложные белки на самом деле представляют собой несколько нитей аминокислот, соединенных вместе. Кроме того, белки имеют разную длину, причем некоторые имеют длину всего несколько аминокислот, а другие имеют длину более 100 аминокислот. Более того, не каждый белок использует все двадцать аминокислот. Белок вполне может быть длиной в сто аминокислот, но использовать только восемь или десять разных аминокислот. Из-за всех этих возможностей существует буквально бесконечное количество возможных перестановок, которые могут быть белком. В природе может быть конечное количество белков; однако количество существующих в мире белков исчисляется миллиардами, если не больше.
Разница в белке
У всех живых организмов есть ДНК, и все они используют одни и те же 20 аминокислот для создания белков, необходимых для жизни. Таким образом, можно сказать, что бактерии, растения, мухи и люди имеют одинаковые основные строительные блоки жизни. Единственная разница между мухой и человеком - это порядок ДНК и, следовательно, порядок белков. Даже у людей белки сильно различаются. Протеин составляет наши волосы и ногти, но также и энзимы нашей слюны. Белки составляют наше сердце и печень. Разнообразие структурного и функционального использования белка практически безгранично.
Почему заказ важен
Порядок аминокислот так же важен для белков, как порядок букв важен для слов. Рассмотрим термин «Санта» и все, что с ним связано. Простая перестановка букв может дать термин «сатана», который имеет совершенно иной смысл. Это не отличается для аминокислот. Каждая аминокислота по-разному реагирует с другими. Некоторые любят воду, некоторые ненавидят воду, и разные аминокислоты могут взаимодействовать, как полюса на магните, где некоторые притягиваются, а другие отталкиваются. На молекулярном уровне аминокислоты конденсируются в спиральную или пластинчатую форму. Если аминокислоты не любят быть рядом, это может радикально изменить форму молекулы. В конечном счете, это форма молекулы, которая на самом деле имеет значение. Амилаза, белок в вашей слюне, может начать расщеплять углеводы в вашей пище, но не может касаться жиров. Пепсин, белок в ваших желудочных соках, может расщеплять белки, но он не может расщеплять углеводы. Порядок аминокислот дает белку его структуру, а структура - белку.