Валинът и глутаминовата киселина са аминокиселини с много различни структури и свойства. И двете са градивни елементи на протеина и понякога мутациите във вашата ДНК могат да причинят заместване на едната с другата. Това потенциално може да доведе до сериозни нарушения, най-известните от които се наричат сърповидноклетъчна анемия.
Валин и глутаминова киселина
Аминокиселините имат много сходни структури до точка, но всеки вид аминокиселина - има 20 общи разновидности - има уникална странична верига, която определя нейните свойства в протеините. Страничната верига на Валин е изградена изцяло от въглерод и водород, докато страничната верига на глутаминовата киселина също има кислород в нея и е кисела. Основните разлики между страничните вериги на валин и глутаминова киселина означават, че те се държат много различно в протеина.
Заместване
Заместването на една аминокиселина с друга обикновено се случва в резултат на мутация на вашата ДНК - дезоксирибонуклеинова киселина - която е генетичният материал, който наследявате от родителите си и имате във всяко клетъчно ядро. ДНК съдържа "код", който клетките използват за производството на протеини; ако получите мутирала ДНК от родителите си, вашата ДНК ще съдържа дезинформация, а протеините, които правите от този участък от ДНК, ще бъдат дефектни, обяснява д-р Лорали Шервуд в книгата си „Човешката физиология“.
потенциал
Някои замествания в протеините не правят голяма разлика по отношение на функцията - това най-вероятно е вярно, когато една аминокиселина е заместена с много подобна - но замяната на валин с глутаминова киселина е много сериозна, поради техните много различни свойства. Протеините се държат в триизмерна форма, която им дава способността да функционират въз основа на взаимодействията между аминокиселини. Глутаминовата киселина има отрицателен заряд, който й позволява да се придържа към положително заредени аминокиселини, поддържайки формата на протеина. Валинът не може да се придържа към положително заредените аминокиселини, така че протеин с тази заместител няма да бъде оформен правилно.
Сърповидно-клетъчна анемия
Серповидноклетъчната анемия се причинява от заместване на валин с глутаминова киселина. Химикът Линус Полинг първо определи, че това е резултат от мутация в протеина на хемоглобина. Хемоглобинът пренася кислород от белите дробове до тъканите ви; ако в ДНК има мутация, която кодира протеина, той не може да пренася кислорода толкова ефективно и води до неправилно затваряне на червените кръвни клетки, обясняват доц. Реджиналд Гарет и Чарлз Гришам в книгата си „Биохимия“.
