Quantas combinações possíveis de proteínas são possíveis com 20 aminoácidos diferentes?

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Autor: Robert Simon
Data De Criação: 18 Junho 2021
Data De Atualização: 16 Novembro 2024
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Quantas combinações possíveis de proteínas são possíveis com 20 aminoácidos diferentes? - Ciência
Quantas combinações possíveis de proteínas são possíveis com 20 aminoácidos diferentes? - Ciência

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As proteínas estão entre os produtos químicos mais importantes para toda a vida no planeta. A estrutura das proteínas pode variar bastante. Cada proteína, no entanto, é composta de muitos dos 20 aminoácidos diferentes. Semelhante às letras do alfabeto, a ordem dos aminoácidos em uma proteína desempenha um papel importante no funcionamento da estrutura final. As proteínas podem ter centenas de aminoácidos, então as possibilidades são quase infinitas, como examinaremos dentro.

Como é determinada a sequência de aminoácidos

Você pode ter uma idéia geral de que o DNA é a base genética de tudo o que você é. O que você pode não perceber é que a única função do DNA é determinar a ordem dos aminoácidos que entram em todas as proteínas que fazem de você quem você é. O DNA é simplesmente longas filas de quatro nucleotídeos que se repetem repetidamente. Esses quatro nucleotídeos são adenina, timina, guanina e citosina e geralmente são representados pelas letras ATGC. Não importa quanto tempo seu DNA seja, seu corpo "lê" esses nucleotídeos em grupos de três e a cada três nucleotídeos codifica um aminoácido específico. Portanto, uma sequência de 300 nucleotídeos finalmente codificaria uma proteína com 100 aminoácidos de comprimento.

Escolhendo os aminoácidos

Por fim, seu DNA dispara cópias menores de si mesmo, conhecidas como RNA mensageiro ou mRNA, que vão para os ribossomos das células onde as proteínas são produzidas. O RNA usa a mesma adenina, guanina e citosina que o DNA, mas usa um produto químico chamado uracil em vez de timina. Se você tocar com as letras A, U, G e C e reorganizá-las em grupos de três, verá que existem 64 combinações possíveis com ordem distinta. Cada grupo de três é conhecido como códon. Os cientistas desenvolveram um gráfico que permite ver para que aminoácido um codão específico codifica. Seu corpo sabe que se o mRNA indicar "CCU", um aminoácido chamado prolina deve ser adicionado nesse local, mas se estiver "CUC", o aminoácido leucina deverá ser adicionado. Para visualizar um gráfico de códons inteiro, consulte a seção de referência na parte inferior da página.

Diferentes possibilidades de proteínas

Uma proteína pode ser simplesmente uma cadeia de aminoácidos, mas algumas proteínas complicadas são na verdade múltiplas cadeias de aminoácidos unidas. Além disso, as proteínas têm comprimentos diferentes, sendo algumas com apenas alguns aminoácidos e outras com mais de 100 aminoácidos. Além disso, nem toda proteína usa todos os vinte aminoácidos. Uma proteína poderia possivelmente ter cem aminoácidos, mas usar apenas oito ou dez aminoácidos diferentes. Por causa de todas essas possibilidades, há literalmente um número infinito de permutações possíveis que poderiam ser uma proteína. Na natureza, pode haver um número finito de proteínas; no entanto, o número de proteínas reais existentes é de bilhões, se não mais.

A diferença em uma proteína

Todos os organismos vivos têm DNA e todos usam os mesmos 20 aminoácidos para criar as proteínas essenciais à vida. Portanto, pode-se dizer que bactérias, plantas, moscas e seres humanos compartilham os mesmos elementos básicos da vida. A única diferença entre uma mosca e um humano é a ordem do DNA e, portanto, a ordem das proteínas. Mesmo dentro dos seres humanos, as proteínas variam drasticamente. As proteínas compõem nossos cabelos e unhas, mas também as enzimas de nossa saliva. As proteínas compõem nosso coração e também nosso fígado. A variedade de usos estruturais e funcionais da proteína é quase ilimitada.

Por que o pedido é importante

A ordem dos aminoácidos é tão importante para as proteínas quanto a ordem das letras é importante para as palavras. Considere o termo "Papai Noel" e tudo o que está associado a ele. Simplesmente reorganizar as letras pode produzir o termo "Satanás", que tem conotação drasticamente diferente. Não é diferente para aminoácidos. Cada aminoácido tem uma maneira diferente de reagir com os outros. Alguns gostam de água, outros odeiam água e os diferentes aminoácidos podem interagir como pólos em um ímã onde alguns atraem e outros se repelem. No nível molecular, os aminoácidos se condensam em forma de espiral ou folha. Se os aminoácidos não gostam de ficar lado a lado, isso pode mudar drasticamente a forma da molécula. Em última análise, é a forma da molécula que realmente se forma. A amilase, uma proteína da sua saliva, pode começar a quebrar os carboidratos da comida, mas não pode tocar as gorduras. A pepsina, uma proteína do suco do estômago, pode quebrar as proteínas, mas não pode quebrar os carboidratos. A ordem dos aminoácidos confere à proteína sua estrutura e a estrutura confere à proteína sua função.