Acide aminé 21
Vous êtes en vie. Le plus surprenant est que des millions de réactions chimiques se produisent dans vos cellules, qui ne se produiraient pas dans des conditions normales. Mais la vie n'est pas une condition normale, heureusement être vivant signifie que nous avons des protéines pour que ces réactions se produisent.
Quelles sont les protéines spéciales? En bref, sa capacité à effectuer pratiquement toute réaction chimique. Les cellules du corps sont de petits laboratoires chimiques et les protéines sont les produits chimiques des laboratoires. Elles contrôlent, individuellement ou collectivement, toutes les molécules du métabolisme. Il y a tout : acides, bases, molécules solubles dans l'eau, non solubles dans l'eau, neutres, chargées, etc. Il est facile de comprendre que les protéines doivent être préparées à presque n'importe quelle chimie qui permet de contrôler toutes ces molécules.
Et ils sont prêts. Les protéines sont de longues chaînes d'acides aminés liés par des molécules spéciales. Selon la séquence d'acides aminés, une certaine protéine fera un travail ou un autre. Ainsi, pour qu'il y ait beaucoup de protéines différentes, on peut penser qu'il y a beaucoup de types d'acides aminés. Mais non. Il n'y a que vingt, toute la chimie qui a besoin de la vie est résumée en vingt molécules.
C'est comme le jeu de l'île perdue. Quels trois choses porterais-tu sur une île perdue ? Si vous lui donnez un sens pratique, c'est un jeu difficile, quelles sont les trois choses nécessaires pour survivre sur une île? Très difficile. C'est un jeu plaintif, pourquoi seulement trois choses?
Ici la même chose, quel acide aminé inclurais-tu dans les protéines d'une cellule pour pouvoir survivre ? Car seulement vingt acides aminés sont nécessaires, les vingt habituels. Certains sont des hydrophiles, d'autres hydrophobes, certains acides, d'autres basiques, certains aromatiques, d'autres aliphatiques, etc. Mais avec vingt, il complète le besoin de la vie du point de vue chimique.
Sélénium
Seulement vingt. Et pourtant, en 1986, on a découvert la vingt-et-unième, la selénocystéine.
En fait, c'est une variante de l'une des vingt "sélectionnées"; la cystéine est pratiquement égale à l'acide aminé, mais a un atome de sélénium plutôt qu'un atome de soufre. La selénocystéine est introduite en protéines que par certains vivants, pas par tous. Le débat est donc apparu. À la liste de vingt faut-il ajouter une autre ou non?
La présence d'un atome de sélénium dans un acide aminé apporte quelques avantages à la chimie de la vie, quelque chose que personne ne remettait en question. C'est un bon donateur de protons, idéal pour neutraliser les radicaux libres, par exemple. Mais alors, pourquoi n'y avait-il pas de selénocystéine dans tous les êtres vivants? Nous ne connaissons pas sa réponse.
Pour savoir s'il est nécessaire de l'inclure dans la liste des acides aminés des protéines, on peut consulter le code génétique. En définitive, le code génétique est un code d'acides aminés. Dans la séquence moléculaire de l'ADN, chaque acide aminé est codé par trois nucléotides consécutifs. Et comme il y a quatre types de nucléotides, il y a 64 combinaisons (64 codons); pour un groupe de vingt, assez et surplus.
Les encodeurs ne sont pas seulement vingt, car ils codent aussi le début et la fin de la séquence. Cependant, comme ils sont 22, il semble qu'il reste 42 codes. Mais ce n'est pas vrai. Sur les vingt acides aminés, dix-neuf sont codés par plus d'un. La protection contre les mutations représente un grand avantage.
La question est que la selénocystéine n'a pas son propre coude. Lorsqu'il apparaît, il utilise le même code que le signal final, ainsi que d'autres signaux spéciaux.
Comme nous l'avons dit, il n'apparaît pas dans tous les êtres vivants... si nous l'avons bien regardé. Il semble qu'il peut également apparaître dans certaines protéines humaines. Dans le projet de génome humain, cette possibilité n'a pas été prise en compte, mais chaque fois qu'ils trouvaient ce coudon, il était considéré comme la fin d'un gène. La plupart du temps, c'est le cas, mais dans certains cas, il peut être le codon de la selénocystéine.
Et tandis que des scientifiques analysent la présence du sélénium dans les protéines humaines, d'autres trouvent un vingt-deux acides aminés dans d'autres êtres vivants, la pyrolyse. Avons-nous recommencé ?
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