您当前位置:首页-科学休息室-详情

一共有多少种必需氨基酸,20种还是21种?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-03-29 08:38:18

简而言之:必需氨基酸是一种生物体细胞无法合成的氨基酸,因此必须通过食物来获得。人类体内有9种必需氨基酸,但我们并不是唯一的生物,其他生物也有不同的必需氨基酸。化学上有几十种氨基酸。基因上有22种氨基酸不是20,也不是21种。半个世纪前关于20种氨基酸的故事仍然被固定在教科书上,但目前关于21和22种氨基酸的故事基本上不为人知……至少维基百科是对的。化学上,在生物系统中发现了许多不属于蛋白质的氨基酸,这些氨基酸没有被计算在内。这种区别是基于氨基酸是否与遗传密码相连接,从而整合到蛋白质中。

长点回答:基本上,大多数教科书都是错误的,而且大多数生物科学家并不真正了解第21和第22条,所以没有任何压力去纠正错误。其中一些原因可以追溯到早期基因组软件工具开发时所犯的错误。因此,几十年来,该软件跳过了与21号和22号氨基酸对应的DNA/蛋白质序列,只留下所有教科书中众所周知的20个氨基酸作为标准数字。但是关于21和22的知识已经存在了几十年,当它泄露出来时,就会在Quora上引发这样的问题。

但为什么一开始要20个呢?当DNA为蛋白质(一串氨基酸)编码时,DNA序列的字母(a、T、G和C)自然地组合成三个字母的单词,称为密码子。有64个可能的密码子,但系统中存在松弛,加上一些有特殊功能的密码子。

例如,在英语中,你可以找到两个由三个字母组成的单词yes和yea,它们都可以表示肯定的。在这些由三个字母组成的单词中,第三个字母有松弛(抖动),这让你可以切换一个字母,以两个意思相同的单词结束。密码子和氨基酸也是如此。例如,色氨酸是由1个密码子TGG编码的。如果每个密码子指定一个氨基酸,我们可能会看到64个氨基酸。但就像英语可以有几个单词编码相同的东西一样,我们看到多个密码子可以指定一个氨基酸。如氨基酸赖氨酸由2个密码子(AAA、AAG)编码,甘氨酸可由4个密码子(GGT、GGC、GGA、GGG)编码,亮氨酸可由6个密码子(CTT、CTG、CTA、CTG、TTA、TTG)编码,等等。

但还有更多的故事。遗传密码也有密码子,表示在哪里开始一个基因,在哪里停止一个基因。STOP信号由3个密码子编码。但START信号有点奇怪——只有一个START密码子,但它与一个氨基酸共享。密码子ATG既可以表示蛋氨酸,也可以表示START信号。

当人们在20世纪50年代末发现遗传密码时,他们计算了所有64个密码子,最终得到20个氨基酸,一个开始信号和一个停止信号。从那以后,这就是教科书上的内容,就像这样……

一共有多少种必需氨基酸

然而,早在20世纪50年代,科学家们就发现矿物(元素)硒对某些微生物和酵母是必不可少的,在20世纪60年代,人们发现这种特性与酶(蛋白质)有关,到20世纪70年代初,人们发现了特定的硒蛋白,到20世纪70年代中期,硒半胱氨酸被确定为硒蛋白的一部分。这种氨基酸可能只是另一种氨基酸(如半胱氨酸)的代谢产物或化学改变。但结果表明,硒蛋白的DNA/基因编码了一种独特的氨基酸,硒胞氨酸。最后,有人在1986年发现硒半胱氨酸的密码子是TGA。

看看上面的表格,你看到了什么?TGA是停止密码子。这就是问题的根源。蛋氨酸和START信号共用ATG密码子已经够棘手的了。但要弄清楚STOP密码子是否与任何东西共享,就比较棘手了。当人们最终发现硒半胱氨酸应该被认为是第21个氨基酸。

但80年代发生了另一件事。DNA序列开始被用于越来越多的基因,产生了大量的数据。处理这些问题的唯一方法就是让计算机程序来处理这些问题。早期的软件使用了上面所示的密码子表——它不显示硒半胱氨酸。那张桌子已经存在了20多年,这是生物信息学的开端。那些程序员专注于构建软件工具,并不知道STOP密码子可以与任何东西共享。他们几乎肯定从未听说过硒半胱氨酸。所以它没有进入软件。运行程序时,起始信号的基因会在很长一段DNA序列和软件会将DNA代码转换成字符串的氨基酸,然后停止时,遇到了一个停止信号,报告给你,你有一个完整的蛋白质或蛋白质的一个片段。如果这个TGA密码子实际上是一个硒半胱氨酸,软件并不知道,所以你永远也不会知道。人类基因组计划中的生物信息学人员至少在十年内都不知道他们缺少硒蛋白。

然而,专注于硒蛋白的少数科学家继续做着他们的工作,并继续发表他们的研究成果。因此,到2000年代中期,人们认识到并纠正了这个错误。但是关于硒半胱氨酸的半个世纪的知识从未传播出去。我们现在有一代又一代的科学家和学生,他们被教育关于最初的20个氨基酸,但不是21个氨基酸,硒半胱氨酸。

但它就在那里,而且应该在名单上。这不是一个很好的研究领域,所以即使是有更好的机会了解的生物化学家也不知道所有的细节。你会发现一些科学论文说硒半胱氨酸非常罕见,在人类和一些微生物中都有发现。实际上,在动物王国里,最原始的脊椎动物是海鞘,它们有编码硒蛋白的基因,所以所有的脊椎动物都有。秀丽隐杆线虫的基因组显示出一种硒蛋白,所以无脊椎动物也是如此。一些论文说,硒半胱氨酸存在于一些藻类中,但在植物界却没有。事实上,有报道称甜菜和真菌中也有编码硒蛋白的基因(它们在另一个王国里)。

这就是关于21号硒半胱氨酸的故事。22号氨基酸pyrroysine也有类似的情况。
D相关下载
Z最新攻略更多+
热门文章更多+
近期大作更多+