Aminoàcid 21

2009/05/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biokimika

Estàs viu. El més sorprenent és que milions de reaccions químiques s'estan produint en les teves cèl·lules, que en realitat no es produirien en condicions normals. Però la vida no és una condició normal, afortunadament estar viu significa que tenim proteïnes perquè aquestes reaccions es produeixin.

Què tenen especial les proteïnes? En definitiva, la seva capacitat per a realitzar pràcticament qualsevol reacció química. Les cèl·lules del cos són petits laboratoris químics i les proteïnes són els químics dels laboratoris. Controlen, individual o col·lectivament, totes les molècules del metabolisme. Hi ha de tot: àcids, bases, molècules solubles en aigua, no solubles en aigua, neutres, carregats, etc. És fàcil entendre que les proteïnes han d'estar preparades per a gairebé qualsevol química que permeti controlar totes aquestes molècules.

I estan preparats. Les proteïnes són cadenes llargues d'aminoàcids units per molècules especials. Depenent de la seqüència d'aminoàcids, una determinada proteïna farà un treball o un altre. Per això, perquè hi hagi moltes proteïnes diferents, es pot pensar que hi ha molts tipus d'aminoàcids. Però no. Només hi ha vint, tota la química que necessita la vida està resumida en vint molècules.

És com el joc de l'illa perduda. Què tres coses portaries a una illa perduda? Si li dónes sentit pràctic, és un joc difícil, quines són les tres coses necessàries per a sobreviure en una illa? Molt difícil. És un joc quejable, per què només tres coses?

Aquí igual, quin aminoàcid inclouries en les proteïnes d'una cèl·lula per a poder sobreviure? Perquè només són necessaris vint aminoàcids, els vint habituals. Alguns són hidròfils, altres hidròfobs, alguns àcids, altres bàsics, alguns aromàtics, altres alifàtics, etc. Però amb vint es completa la necessitat de la vida des del punt de vista químic.

Seleni

Només vint. I no obstant això, en 1986 es va descobrir la vintena primera, la selenocisteína.

En realitat, és una variant d'una de les vint "seleccionades"; la cisteïna és pràcticament igual a l'aminoàcid, però té un àtom de seleni en lloc d'un àtom de sofre. La selenocisteína és introduïda en proteïnes només per alguns vius, no per tots. Per tant, va sorgir el debat. A la llista de vint caldria afegir una altra o no?

La presència d'un àtom de seleni en un aminoàcid aporta alguns avantatges a la química de la vida, alguna cosa que ningú qüestionava. És un bon donant de protons, ideal per a neutralitzar radicals lliures, per exemple. Però llavors, per què no hi havia selenocisteína en tots els éssers vius? Desconeixem la seva resposta.

Per a saber si és necessari incloure-ho en la llista d'aminoàcids de les proteïnes es pot consultar el codi genètic. En definitiva, el codi genètic és un codi d'aminoàcids. En la seqüència molecular de l'ADN, cada aminoàcid és codificat per tres nucleòtids consecutius. I com hi ha quatre tipus de nucleòtids, hi ha 64 combinacions (64 codons); per a un grup de vint, suficient i sobrant.

Els codificadors no són només vint, ja que també es codifiquen el principi i el final de la seqüència. No obstant això, com són 22, sembla que sobren 42 codis. Però no és cert. Dels vint aminoàcids, dinou són codificats per més d'una. La protecció contra mutacions suposa un gran avantatge.

La qüestió és que la selenocisteína no té un colze propi. Quan apareix utilitza el mateix codi que el senyal final, juntament amb altres senyals especials.

Com hem dit, no apareix en tots els éssers vius... si ho hem mirat bé. Sembla que també pot aparèixer en algunes proteïnes humanes. En el projecte de genoma humà no es va tenir en compte aquesta possibilitat, sinó que cada vegada que trobaven aquest codó era considerat el final d'un gen. La majoria de les vegades és així, però en alguns casos pot ser el codó de la selenocisteína.

I mentre uns científics analitzen la presència del seleni en les proteïnes humanes, uns altres troben un vint-i-dos aminoàcids en altres éssers vius, la pirrolisina. Hem tornat a començar?