Hvor mange mulige kombinationer af proteiner er mulige med 20 forskellige aminosyrer?

Proteiner er blandt de vigtigste kemikalier til alt liv på planeten. Proteinstrukturen kan variere meget. Hvert protein består imidlertid af mange af de 20 forskellige aminosyrer. Ligesom bogstaverne i alfabetet spiller ordren af ​​aminosyrerne i et protein en vigtig rolle i, hvordan den endelige struktur vil fungere. Proteiner kan være hundreder af aminosyrer langt, så mulighederne er næsten uendelige, som vi vil undersøge indenfor.

Hvordan Aminosyre Sequence er bestemt

Du kan have en generel ide om, at DNA er det genetisk grundlag for alt, hvad du er. Hvad du måske ikke er klar over, er, at DNA's eneste funktion er at i sidste ende bestemme rækkefølgen af ​​aminosyrer, der går ind i alle de proteiner, der gør dig, hvem du er. DNA er simpelthen lange tråde af fire nukleotider, der gentager igen og igen. Disse fire nukleotider er adenin, thymin, guanin og cytosin og er normalt repræsenteret af bogstaverne ATGC. Ligegyldigt hvor lang tid dit DNA er, din krop "læser" disse nukleotider i grupper af tre og tre nukleotider koder for en specifik aminosyre. Så en sekvens på 300 nukleotider ville i sidste ende kode for et 100 aminosyre langt protein.

Valg af aminosyrerne

I sidste ende slår dit DNA ud af mindre kopier af sig selv, kendt som messenger RNA eller mRNA , som går til ribosomer i dine celler, hvor proteiner fremstilles. RNA bruger den samme adenin, guanin og cytosin som DNA, men bruger et kemisk middel kaldet uracil i stedet for thymin. Hvis du spiller med bogstaverne A, U, G og C og omarrangerer dem i grupper på tre, vil du opdage, at der er 64 mulige kombinationer med særskilt rækkefølge. Hver gruppe på tre er kendt som et kodon. Forskere har udviklet et diagram, der giver dig mulighed for at se, hvilken aminosyre en specifik kodon koder for. Din krop ved, at hvis mRNA'en læses "CCU", skal en aminosyre kaldet prolin tilføjes på stedet, men hvis den læser "CUC", bør aminosyre leucin tilsættes. For at se et helt kodonoversigt, se referencesektionen nederst på siden.

Forskellige muligheder for proteiner

Et protein kan simpelthen være en streng af aminosyrer, men nogle komplicerede proteiner er faktisk flere tråde af aminosyrer sammenføjet. Derudover er proteiner af forskellig længde, mens nogle er kun få aminosyrer lange og andre er over 100 aminosyrer lange. Desuden bruger ikke alle proteiner alle tyve aminosyrer. Et protein kan muligvis være hundrede aminosyrer langt, men kun bruge otte eller ti forskellige aminosyrer. På grund af alle disse muligheder er der bogstaveligt talt et uendeligt antal mulige permutationer, der kan være et protein. I naturen kan der være et begrænset antal proteiner; Imidlertid er antallet af egentlige proteiner til stede i milliarder, om ikke mere.

Forskellen i et protein

Alle levende organismer har DNA og alle bruger de samme 20 aminosyrer til at skabe proteinerne er afgørende for livet. Så det kan siges, at bakterier, planter, fluer og mennesker alle deler de samme grundlæggende byggesten af ​​livet. Den eneste forskel mellem en flyve og et menneske er DNA-ordens rækkefølge og dermed ordningen af ​​proteinerne. Selv inden for mennesker varierer proteiner drastisk. Protein udgør vores hår og negle, men det udgør også enzymerne i vores spyt. Proteiner udgør vores hjerte og også vores lever. Sortimentet af strukturelle og funktionelle anvendelser til protein er næsten grænseløs.

Hvorfor ordren er vigtig

Aminosyrernes rækkefølge er lige så vigtig for proteiner, da rækkefølgen er vigtig for ord . Overvej ordet "Santa" og alt der er forbundet med det. Bare at omordne bogstaverne kan give udtrykket "Satan", som har drastisk anderledes konnotation. Det er ikke anderledes for aminosyrer. Hver aminosyre har en anden måde at reagere med de andre. Nogle som vand, nogle hader vand, og de forskellige aminosyrer kan interagere som poler på en magnet, hvor nogle tiltrækker og andre afviser. På molekylært niveau kondenserer aminosyrerne ned i en spiral- eller arklignende form. Hvis aminosyrerne ikke kan lide at være ved siden af ​​hinanden, kan dette drastisk ændre formen af ​​molekylet. I sidste ende er det formen af ​​det molekyle, der faktisk maters. Amylase, et protein i din spyt, kan begynde at nedbryde kulhydrater i din mad, men det kan ikke røre fedtstoffer. Pepsin, et protein i din mave saft, kan bryde ned proteiner, men det kan ikke nedbryde kulhydrater. Aminosyrernes rækkefølge giver proteinet dets struktur, og strukturen giver proteinet dets funktion.