Valin und Glutaminsäure sind Aminosäuren mit sehr unterschiedlichen Strukturen und Eigenschaften. Sie sind beide Bausteine des Proteins, und manchmal können Mutationen in Ihrer DNA dazu führen, dass eines durch das andere ersetzt wird. Dies kann möglicherweise zu schwerwiegenden Störungen führen, von denen die bekannteste als Sichelzellenanämie bezeichnet wird.
Valin und Glutaminsäure
Aminosäuren haben bis zu einem gewissen Punkt sehr ähnliche Strukturen, aber jede Art von Aminosäure - es gibt 20 gängige Sorten - hat eine einzigartige Seitenkette, die ihre Eigenschaften in Proteinen bestimmt. Die Seitenkette von Valine besteht vollständig aus Kohlenstoff und Wasserstoff, während die Seitenkette von Glutaminsäure ebenfalls Sauerstoff enthält und sauer ist. Die Hauptunterschiede zwischen Valin- und Glutaminsäureseitenketten bedeuten, dass sie sich im Protein sehr unterschiedlich verhalten.
Auswechslung
Das Ersetzen einer Aminosäure durch eine andere erfolgt typischerweise als Ergebnis einer Mutation Ihrer DNA - Desoxyribonukleinsäure -, die das genetische Material ist, das Sie von Ihren Eltern erben und in jedem Zellkern haben. DNA enthält einen "Code", mit dem die Zellen Proteine herstellen. Wenn Sie mutierte DNA von Ihren Eltern erhalten, enthält Ihre DNA Fehlinformationen und die Proteine, die Sie aus diesem DNA-Abschnitt herstellen, sind fehlerhaft, erklärt Dr. Lauralee Sherwood in ihrem Buch "Human Physiology".
Potenzial
Einige Substitutionen in Proteinen machen keinen großen Unterschied in Bezug auf die Funktion - dies ist höchstwahrscheinlich der Fall, wenn eine Aminosäure durch eine sehr ähnliche ersetzt wird -, aber die Substitution von Glutaminsäure durch Valin ist sehr schwerwiegend. wegen ihrer sehr unterschiedlichen Eigenschaften. Proteine werden in einer dreidimensionalen Form gehalten, die ihnen ihre Fähigkeit gibt, basierend auf Wechselwirkungen zwischen Aminosäuren zu funktionieren. Glutaminsäure hat eine negative Ladung, die es ihr ermöglicht, an positiv geladenen Aminosäuren zu haften und die Form des Proteins beizubehalten. Valin kann nicht an positiv geladenen Aminosäuren haften, daher wird ein Protein mit dieser Substitution nicht richtig geformt.
Sichelzellenanämie
Sichelzellenanämie wird durch den Ersatz von Glutaminsäure durch Valin verursacht. Der Chemiker Linus Pauling stellte zunächst fest, dass es sich um das Ergebnis einer Mutation im Hämoglobinprotein handelt. Hämoglobin transportiert Sauerstoff von Ihrer Lunge zu Ihrem Gewebe. Wenn es eine Mutation in der DNA gibt, die für das Protein kodiert, kann es Sauerstoff nicht so effektiv transportieren und führt zu unförmigen roten Blutkörperchen, erklären Dr. Reginald Garrett und Charles Grisham in ihrem Buch "Biochemistry".
