Валин и глутаминовая кислота - это аминокислоты с очень разными структурами и свойствами. Оба они являются строительными блоками белка, и иногда мутации в вашей ДНК могут вызвать замену одного другим. Это может привести к серьезным нарушениям, наиболее известным из которых называется серповидноклеточная анемия.
Валин и глутаминовая кислота
Аминокислоты имеют очень похожие структуры до определенного момента, но каждый тип аминокислоты - существует 20 распространенных разновидностей - имеет уникальную боковую цепь, которая определяет его свойства в белках. Боковая цепь Валина полностью состоит из углерода и водорода, в то время как боковая цепь глутаминовой кислоты также содержит кислород и является кислой. Основные различия между боковыми цепями валина и глутаминовой кислоты означают, что они ведут себя совершенно по-разному в белке.
подмена
Замена одной аминокислоты другой обычно происходит в результате мутации вашей ДНК - дезоксирибонуклеиновой кислоты - генетического материала, который вы наследуете от своих родителей и имеете в каждом клеточном ядре. ДНК содержит «код», который клетки используют для производства белков; если вы получите мутированную ДНК от своих родителей, ваша ДНК будет содержать дезинформацию, а белки, которые вы делаете из этой части ДНК, будут дефектными, объясняет доктор Лорали Шервуд в своей книге «Физиология человека».
потенциал
Некоторые замены в белках не имеют большого значения с точки зрения функции - это наиболее вероятно, когда одна аминокислота заменена очень похожей, но замена валина на глутаминовую кислоту очень серьезна, из-за их очень разных свойств. Белки удерживаются в трехмерной форме, что дает им возможность функционировать на основе взаимодействия между аминокислотами. Глутаминовая кислота имеет отрицательный заряд, что позволяет ей прилипать к положительно заряженным аминокислотам, сохраняя форму белка. Валин не может прилипать к положительно заряженным аминокислотам, поэтому белок с этой заменой не будет сформирован правильно.
Серповидноклеточная анемия
Серповидноклеточная анемия вызвана заменой валина на глутаминовую кислоту. Химик Линус Полинг впервые определил, что это было результатом мутации в белке гемоглобина. Гемоглобин переносит кислород из легких в ткани; если в ДНК есть мутация, которая кодирует белок, она не может переносить кислород так же эффективно и приводит к деформированным эритроцитам, объясняют доктора. Реджинальд Гарретт и Чарльз Гришам в своей книге «Биохимия».
