Οι δύο πρωτεΐνες που έχουν παρόμοιες λειτουργίες αμινοξέων λειτουργούν ακόμη και αν είναι απομονωμένες από διαφορετικούς οργανισμούς;
* Εξελικτική διατήρηση: Οι πρωτεΐνες με παρόμοιες λειτουργίες διατηρούνται συχνά σε διαφορετικά είδη λόγω της εξελικτικής πίεσης. Με την πάροδο του χρόνου, επιλέγονται μεταλλάξεις που διαταράσσουν τη λειτουργία μιας πρωτεΐνης, ενώ οι μεταλλάξεις που διατηρούν ή βελτιώνουν τη λειτουργία ευνοούνται. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα παρόμοιες πρωτεΐνες με παρόμοιες αλληλουχίες σε διάφορους οργανισμούς.
* Σχέση δομής-λειτουργίας: Η αλληλουχία αμινοξέων καθορίζει την τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης, η οποία με τη σειρά του καθορίζει τη λειτουργία της. Παρόμοιες ακολουθίες συχνά οδηγούν σε παρόμοιες δομές, οδηγώντας σε παρόμοιες λειτουργίες.
Ωστόσο, υπάρχουν μερικές σημαντικές προειδοποιήσεις:
* βαθμός ομοιότητας: Όσο πιο παρόμοιες είναι οι ακολουθίες, τόσο πιο πιθανό είναι να έχουν παρόμοιες λειτουργίες. Τα στενά συνδεδεμένα είδη θα έχουν συχνά πολύ παρόμοιες πρωτεϊνικές αλληλουχίες με σχεδόν ταυτόσημες λειτουργίες. Ωστόσο, οι πρωτεΐνες από μακρινά συναφή είδη μπορούν ακόμα να έχουν παρόμοιες λειτουργίες, αλλά η ομοιότητα της αλληλουχίας μπορεί να είναι χαμηλότερη και μπορεί να υπάρχουν λειτουργικές διαφορές.
* Λειτουργική απόκλιση: Ακόμη και αν δύο πρωτεΐνες έχουν πολύ παρόμοιες αλληλουχίες, μπορεί να έχουν ελαφρώς διαφορετικές λειτουργίες. Αυτό μπορεί να οφείλεται σε λεπτές διαφορές στη δομή ή τις αλληλεπιδράσεις με άλλα μόρια.
* Λειτουργία εξαρτώμενη από το περιβάλλον: Η λειτουργία μιας πρωτεΐνης μπορεί επίσης να επηρεαστεί από το κυτταρικό της πλαίσιο, όπως η παρουσία άλλων πρωτεϊνών ή του περιβάλλοντος στο οποίο βρίσκεται. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διαφορές στη λειτουργία, ακόμη και αν οι αλληλουχίες πρωτεΐνης είναι πολύ παρόμοιες.
Παραδείγματα:
* ινσουλίνη: Η ινσουλίνη είναι μια ορμόνη που ρυθμίζει τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα. Έχει μια εξαιρετικά παρόμοια δομή και λειτουργία σε ανθρώπους, χοίρους και άλλα θηλαστικά, παρόλο που αυτά τα είδη αποκλίνουν πριν από εκατομμύρια χρόνια.
* Cytochrome C: Αυτή η πρωτεΐνη εμπλέκεται στην κυτταρική αναπνοή. Η ακολουθία του διατηρείται σε μεγάλο βαθμό σε ένα ευρύ φάσμα οργανισμών, αντανακλώντας την ουσιαστική του λειτουργία.
Συνοπτικά: Παρόλο που δεν είναι εγγυημένη, οι πρωτεΐνες με παρόμοιες αλληλουχίες αμινοξέων συχνά έχουν παρόμοιες λειτουργίες, ειδικά όταν προέρχονται από στενά συνδεδεμένα είδη. Ωστόσο, είναι σημαντικό να εξεταστεί ο βαθμός ομοιότητας, η πιθανή λειτουργική απόκλιση και το κυτταρικό πλαίσιο κατά την πραγματοποίηση τέτοιων υποθέσεων.
