Aminokwasy: Cegiełki czy zagrożenia?

Zrozumienie klocków budulcowych białek

Większość z nas jest zaznajomiona z plastikowymi klockami, które można złożyć w różne kombinacje, tworząc różne obiekty, takie jak samochody czy zamki. Zazwyczaj te zabawki sprzedawane są w zestawach, które zawierają instrukcje i klocki o określonym rozmiarze, kształcie i kolorze, tak że gdy są prawidłowo złożone, mogą przyjąć formę pożądanego obiektu. Mój syn przeszedł fazę Harryego Pottera, podczas której zbierał i składał te zestawy, aby zbudować zamek Hogwart i powiązane z nim budynki, aż nasz cały stół w jadalni był pokryty miniaturką magicznego kampusu. Proces, który mój syn zastosował do zbudowania tego imperium z klocków, nie różni się zbytnio od tego, który pies lub kot używają do syntezy białek, ale wydaje się być łatwiejszy do zrozumienia.

Jednym z najważniejszych elementów tych zestawów jest zestaw instrukcji, które informują użytkownika, jak zmontować poszczególne klocki, aby stworzyć pożądany obiekt. Kartki z instrukcją są zazwyczaj schowane w zapieczętowanej torebce gdzieś pośród paczek z klockami. Mój syn szybko nauczył się, że jego pierwszym krokiem powinno być znalezienie instrukcji, wyjęcie jej z zapieczętowanej torebki, rozłożenie i rozpoczęcie czytania, aby znaleźć krok 1, który opisuje, które klocki powinien znaleźć, aby rozpocząć swój projekt budowy. Te instrukcje są jak DNA zwierzęcia, czyli kod genetyczny, który jest długim ciągiem czterech możliwych nukleotydów o nazwie adenina (A), cytozyna (C), guanina (G) i tymina (T). Każdy obiekt zbudowany z DNA - od tygrysów szablozębnych do kota syjamskiego - składa się z różnych kombinacji tych czterech zasad chemicznych. Włączenie i aranżacja tych nukleotydów to cecha charakterystyczna wszystkich genotypów zwierzęcych.

Takie coś może stać się dość długim kodem; domowy pies ma genom składający się z 2,4 miliarda baz, co oznacza 2 400 000 000 nukleotydów. W pierwszym etapie syntezy białka, podwójnie skręcona DNA przechowywana w jądrze jest rozwijana, a nici są rozdzielane. Lustrzane odbicie jednej nici DNA jest tworzone poprzez proces zwanymi transkrypcją; wynikowa pojedyncza nić nazywana jest mRNA, czyli RNA przekaźnikowym. Pojedyncza nić mRNA przenosi się z jądra do rybosomu komórki i służy jako szablon, czyli zestaw instrukcji, do wytworzenia białka. Te kroki rozwijania i rozpakowywania instrukcji są niezbędne, aby synteza białka mogła przebiegać prawidłowo; podobnie jak mój syn polega na instrukcjach z jego zestawu, które pokierują go, jak zidentyfikować i umieścić właściwy klocek w odpowiednim czasie.