Proteiner är bland de viktigaste kemikalierna för allt liv på jorden. Strukturen av proteiner kan variera kraftigt. Varje protein består emellertid av många av de 20 olika aminosyrorna. Liksom bokstäverna i alfabetet spelar orden av aminosyrorna i ett protein en viktig roll i hur den slutliga strukturen fungerar. Proteiner kan vara hundratals aminosyror långa, så möjligheterna är nästan oändliga som vi kommer att undersöka inom.

Hur Aminosyransekvensen bestäms

Du kan ha en allmän uppfattning om att DNA är det genetisk grund för allt du är. Vad du kanske inte inser är att den enda funktionen hos DNA är att slutligen bestämma ordningen för aminosyror som går in i alla proteiner som gör dig vem du är. DNA är helt enkelt långa strängar av fyra nukleotider som upprepas om och om igen. De fyra nukleotiderna är adenin, tymin, guanin och cytosin och representeras vanligtvis av bokstäverna ATGC. Oavsett hur länge ditt DNA är, läser din kropp dessa nukleotider i grupper av tre och var tredje nukleotidkoder för en specifik aminosyra. Så en sekvens av 300 nukleotider skulle slutligen kodas för ett 100 aminosyrat långt protein.

Välja aminosyrorna

I slutändan skjuter din DNA av mindre kopior av sig själv, känn som messenger RNA eller mRNA , som går till ribosomen i dina celler där proteiner görs. RNA använder samma adenin, guanin och cytosin som DNA men använder en kemikalie som kallas uracil istället för tymin. Om du spelar med bokstäverna A, U, G och C och omordnar dem i grupper om tre, kommer du att finna att det finns 64 möjliga kombinationer med distinkt ordning. Varje grupp av tre är känd som ett kodon. Forskare har utvecklat ett diagram som låter dig se vilken aminosyra en specifik kodon koder för. Din kropp vet att om mRNA läser "CCU", bör en aminosyra som heter prolin läggas till på den punkten, men om den läser "CUC", bör aminosyralucinen tillsättas. För att se ett helt koddiagram, se referenssektionen längst ner på sidan.

Olika proteinkällor

Ett protein kan helt enkelt vara en sträng aminosyror, men några komplicerade proteiner är faktiskt flera strängar av aminosyror sammanfogade. Dessutom är proteiner av olika längder, medan vissa är bara några få aminosyror långa och andra är över 100 aminosyror långa. Dessutom använder inte alla proteiner alla tjugo aminosyror. Ett protein kan ganska möjligen vara hundra aminosyror långa men endast använda åtta eller tio olika aminosyror. På grund av alla dessa möjligheter finns det bokstavligen ett oändligt antal möjliga permutationer som kan vara ett protein. I naturen kan det finnas ett begränsat antal proteiner; Antalet reella proteiner finns dock i miljarder, om inte mer.

Skillnaden i ett protein

Alla levande organismer har DNA och alla använder samma 20 aminosyror för att skapa proteinerna är väsentliga för livet. Så det kan sägas att bakterier, växter, flugor och människor alla delar samma grundläggande byggstenar i livet. Den enda skillnaden mellan en fluga och en människa är DNA-ordningen och därmed ordningen för proteinerna. Även hos människor varierar proteiner drastiskt. Protein utgör vårt hår och naglar, men det utgör också enzymerna i vårt saliv. Proteiner utgör vårt hjärta och även vår lever. Sortimentet av strukturella och funktionella användningsområden för protein är nästan obegränsat.

Varför ordningen är viktig

Aminosyrernas ordning är lika viktig för proteiner som bokstavsordningen är viktig för ord . Tänk på termen "Santa" och allt som hör samman med det. Att helt enkelt ordna bokstäverna kan ge termen "Satan", som har drastiskt annorlunda konnotation. Det är inte annorlunda för aminosyror. Varje aminosyra har ett annat sätt att reagera med de andra. Vissa som vatten, vissa hatar vatten och de olika aminosyrorna kan interagera som poler på en magnet där vissa lockar och andra avvisar. På molekylär nivå kondenserar aminosyrorna ner i en spiral- eller arkliknande form. Om aminosyrorna inte gillar att vara sida vid sida, kan detta drastiskt förändra molekylens form. I slutändan är det formen av molekylen som faktiskt matar. Amylas, ett protein i ditt saliv, kan börja bryta ner kolhydrater i din mat, men det kan inte röra fett. Pepsin, ett protein i magsaften, kan bryta ner proteiner, men det kan inte bryta ner kolhydrater. Aminosyrernas ordning ger proteinet dess struktur och strukturen ger proteinet dess funktion.