Γιατί διαφορετικοί οργανισμοί έχουν πολλές πρωτεΐνες μεταξύ τους;
1. Εξελικτική απόκλιση:
* Διαφορετικά είδη έχουν εξελιχθεί σε μεγάλες περιόδους, συσσωρεύοντας μεταλλάξεις στο DNA τους. Αυτές οι μεταλλάξεις μπορούν να οδηγήσουν σε αλλαγές στην αλληλουχία αμινοξέων πρωτεϊνών, δημιουργώντας τελικά διαφορετικές εκδόσεις της ίδιας πρωτεΐνης.
* Η συσσώρευση αυτών των διαφορών με την πάροδο του χρόνου δημιουργεί ένα "δακτυλικό αποτύπωμα" πρωτεΐνης που αντικατοπτρίζει την εξελικτική ιστορία του οργανισμού. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε συγκρίσεις πρωτεϊνών για να κατανοήσουμε τις εξελικτικές σχέσεις μεταξύ των ειδών.
2. Εξειδικευμένες λειτουργίες:
* Διαφορετικοί οργανισμοί έχουν προσαρμοστεί σε διαφορετικά περιβάλλοντα και τρόπους ζωής. Αυτό έχει οδηγήσει στην εξέλιξη συγκεκριμένων πρωτεϊνών που είναι προσαρμοσμένες στις μοναδικές ανάγκες τους.
* Για παράδειγμα, ένα ψάρι μπορεί να έχει διαφορετικές πρωτεΐνες στους μύες του σε σύγκριση με ένα θηλαστικό γης λόγω των διαφορετικών απαιτήσεων κολύμβησης και περπατήματος.
3. Περιβαλλοντικοί παράγοντες:
* Το περιβάλλον που ζει ένας οργανισμός μπορεί να επηρεάσει τους τύπους πρωτεϊνών που εκφράζει. Για παράδειγμα, οι οργανισμοί που ζουν σε ακραία περιβάλλοντα, όπως οι Hot Springs ή οι αεραγωγοί βαθέων υδάτων, ενδέχεται να έχουν εξειδικευμένες πρωτεΐνες που τους επιτρέπουν να επιβιώσουν σε αυτές τις δύσκολες συνθήκες.
4. Αναπτυξιακό στάδιο:
* Οι οργανισμοί αλλάζουν καθ 'όλη τη διάρκεια της ανάπτυξής τους. Διαφορετικά αναπτυξιακά στάδια μπορεί να απαιτούν την έκφραση διαφορετικών πρωτεϊνών.
* Για παράδειγμα, ένα ανθρώπινο έμβρυο θα εκφράσει πρωτεΐνες που είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη που δεν εκφράζονται σε έναν ενήλικα.
5. Κυτταρική εξειδίκευση:
* Διαφορετικοί τύποι κυττάρων μέσα σε έναν μόνο οργανισμό έχουν διαφορετικές λειτουργίες και έτσι απαιτούν διαφορετικές πρωτεΐνες. Για παράδειγμα, τα μυϊκά κύτταρα εκφράζουν πρωτεΐνες που σχετίζονται με συστολή, ενώ τα νευρικά κύτταρα εκφράζουν πρωτεΐνες που σχετίζονται με τη μεταγωγή σήματος.
6. Γενετική ποικιλομορφία:
* Ακόμη και μέσα στο ίδιο είδος, τα άτομα μπορούν να έχουν διαφορετικές μεταβολές πρωτεϊνών λόγω γενετικών διαφορών. Αυτό συμβάλλει στην ποικιλομορφία των πρωτεϊνών μέσα σε έναν πληθυσμό.
Συνοπτικά, οι διαφορές στις πρωτεϊνικές αλληλουχίες μεταξύ των οργανισμών είναι αποτέλεσμα μιας σύνθετης αλληλεπίδρασης μεταξύ της εξέλιξης, της προσαρμογής, των περιβαλλοντικών παραγόντων, του αναπτυξιακού σταδίου, της κυτταρικής εξειδίκευσης και της γενετικής ποικιλομορφίας. Αυτές οι διαφορές αντικατοπτρίζουν το μοναδικό ιστορικό και τα χαρακτηριστικά κάθε οργανισμού.
