Page 29 - Perdih, Andrej, Katja Lakota, Alja Prah. 2020. Strukture bioloških molekul. Univerzitetni učbenik z recenzijo in navodila za vaje. Koper: Založba Univerze na Primorskem.
P. 29
strukture bioloških molekul
10.000 baz, še več sprememb pa povzročijo produkti metabolizma (reaktivne kisikove,
dušikove spojine), ksenobiotiki (snovi, ki ne nastajajo v organizmu) in okolje (UV svetloba).
Pride lahko do zamenjave baz in prelomov ene ali obeh verig DNA. Zato ima organizem mnogo
mehanizmov (encimov), ki zaznajo poškodbe DNA in mnogo poti, da te poškodbe popravi (npr.
popravljanje DNA z izrezovanjem nepravilnih nukleotidnih parov in kemično modificiranih baz,
popravljanje insercij in delecij, popravljanje prelomov enovijačne in dvovijačne DNA).
4. PROTEINI - BELJAKOVINE
Zadnja skupina makromolekul so beljakovine oz. proteini. Proteini so zgrajeni iz aminokislin in
so zaradi svoje vpletenosti v številne procese znotraj in zunaj celic zelo pomembne molekule v
človeškem organizmu. Med drugim sodelujejo pri katalizi reakcij, imunskem sistemu, strukturi
celic, transportu molekul in signalizaciji.
Celoten nabor proteinov, ki je v določenem trenutku izražen iz genoma v nekem tkivu oz. celici,
imenujemo proteom. Proteom je večji od genoma, kar je posledica posttranslacijskih
modifikacij in spojitvenih variant. Trenutno je strukturno nepoznanih 50 % regij vseh proteinov
v evkariontih (za ta del uporabljajo izraz "dark" oz. temen proteom). Pri polovici le-teh gre za
proteine, kjer je nepoznana celotna struktura. Veliko teh proteinov namreč ne zavzame
stabilne 3D strukture in jim rečemo intrinzično neorganizirani proteini.
4.1. AMINOKISLINE
Osnovna gradbena enota proteinov so aminokisline. Skupno vsem proteinogenim
aminokislinam je, da imajo karboksilno (-COOH) in amino (-NH2) skupino. Na osrednji α-C atom
je lahko vezana tudi stranska veriga. Stranska veriga določa lastnosti aminokisline
(polarna/nepolarna, pozitivno/negativno nabita, aromatska). Večina naravnih amino kislin je v
L-obliki (razen glicina, ki je akiralen). D-aminokisline se pojavljajo v bakterijski steni (Slika 27).
Slika 27. Aminokisline imajo na eni strani amino (N-terminalni del ali Nt), na drugi pa
karboksilno skupino (C-terminalni del ali Ct). Med seboj se ločijo po raznolikih stranskih verigah.
V naravi najdemo preko 500 aminokislin. Genetska koda pa kodira 20 aminokislin, iz katerih se
tvorijo proteini (Slika 26 in 28). Nekatere aminokisline so za človeka esencialne, kar pomeni, da
jih moramo v telo vnašati s hrano, saj jih sami ne moremo sintetizirati (to so fenilalanin, valin,
treonin, triptofan, izolevcin, metionin, levcin, lizin, histidin, za otroke pa so esencialne še
cistein, tirozin in arginin). Aminokisline zapisujemo s tričrkovnim ali enočrkovnim zapisom npr.
alanin = Ala oz. A; cistein = Cys oz. C. Obstajajo tudi ne-proteinogene aminokisine, ki se ne
vgrajujejo v polipeptidne verige, kot sta GABA in L-DOPA. Le-ta se sicer vgrajuje v proteine pri
29
10.000 baz, še več sprememb pa povzročijo produkti metabolizma (reaktivne kisikove,
dušikove spojine), ksenobiotiki (snovi, ki ne nastajajo v organizmu) in okolje (UV svetloba).
Pride lahko do zamenjave baz in prelomov ene ali obeh verig DNA. Zato ima organizem mnogo
mehanizmov (encimov), ki zaznajo poškodbe DNA in mnogo poti, da te poškodbe popravi (npr.
popravljanje DNA z izrezovanjem nepravilnih nukleotidnih parov in kemično modificiranih baz,
popravljanje insercij in delecij, popravljanje prelomov enovijačne in dvovijačne DNA).
4. PROTEINI - BELJAKOVINE
Zadnja skupina makromolekul so beljakovine oz. proteini. Proteini so zgrajeni iz aminokislin in
so zaradi svoje vpletenosti v številne procese znotraj in zunaj celic zelo pomembne molekule v
človeškem organizmu. Med drugim sodelujejo pri katalizi reakcij, imunskem sistemu, strukturi
celic, transportu molekul in signalizaciji.
Celoten nabor proteinov, ki je v določenem trenutku izražen iz genoma v nekem tkivu oz. celici,
imenujemo proteom. Proteom je večji od genoma, kar je posledica posttranslacijskih
modifikacij in spojitvenih variant. Trenutno je strukturno nepoznanih 50 % regij vseh proteinov
v evkariontih (za ta del uporabljajo izraz "dark" oz. temen proteom). Pri polovici le-teh gre za
proteine, kjer je nepoznana celotna struktura. Veliko teh proteinov namreč ne zavzame
stabilne 3D strukture in jim rečemo intrinzično neorganizirani proteini.
4.1. AMINOKISLINE
Osnovna gradbena enota proteinov so aminokisline. Skupno vsem proteinogenim
aminokislinam je, da imajo karboksilno (-COOH) in amino (-NH2) skupino. Na osrednji α-C atom
je lahko vezana tudi stranska veriga. Stranska veriga določa lastnosti aminokisline
(polarna/nepolarna, pozitivno/negativno nabita, aromatska). Večina naravnih amino kislin je v
L-obliki (razen glicina, ki je akiralen). D-aminokisline se pojavljajo v bakterijski steni (Slika 27).
Slika 27. Aminokisline imajo na eni strani amino (N-terminalni del ali Nt), na drugi pa
karboksilno skupino (C-terminalni del ali Ct). Med seboj se ločijo po raznolikih stranskih verigah.
V naravi najdemo preko 500 aminokislin. Genetska koda pa kodira 20 aminokislin, iz katerih se
tvorijo proteini (Slika 26 in 28). Nekatere aminokisline so za človeka esencialne, kar pomeni, da
jih moramo v telo vnašati s hrano, saj jih sami ne moremo sintetizirati (to so fenilalanin, valin,
treonin, triptofan, izolevcin, metionin, levcin, lizin, histidin, za otroke pa so esencialne še
cistein, tirozin in arginin). Aminokisline zapisujemo s tričrkovnim ali enočrkovnim zapisom npr.
alanin = Ala oz. A; cistein = Cys oz. C. Obstajajo tudi ne-proteinogene aminokisine, ki se ne
vgrajujejo v polipeptidne verige, kot sta GABA in L-DOPA. Le-ta se sicer vgrajuje v proteine pri
29
