Πέμπτη, 16 Φεβρουαρίου 2012

Σάιενς φορ ολ (3)

Νομίζω εξεχάστηκα τζαι δεν επανήλθα με πραματα που υποσχέθηκα. Ετσι σήμερα, ας μιλήσουμε για πρωτεΐνες!!!! Γιουπι!!! Εν η ειδικοτητα μου τζαι το αγαπημένο μου θέμα! Να σας θυμίσω ακόμα μια φορά οτι στα ελληνικά δεν τα ξέρω, τζαι για να μεν καμω λαθη τζαι να με περιπαίζουν θα λαλώ της ορολογίες στα αγγλικά, τζαι οποιος θέλει μπορει να επεμβει να τα πει στα ελληνικα. Επίσης να πω οτι το ποστ για γραμμένο με ατομα χωρις πολλές γνώσεις του αντικειμένου.

Το πως "δημιουργούνται" οι πρωτεΐνες εν αρκετα περίπλοκο θέμα για να εξηγήσω σε άτομα που εν εχουν ενα μπακγκράουντ στο θέμα. Θα σας πω οτι ο "κωδικας" απο τον οπόιο γινουνται οι πρωτεΐνες ειναι το DNA τζαι αν ακολουθήσετε το tag "σάιενς φορ ολ" στο τέλος του ποστ θα σας πάρει στα προηγούμενα 2 ποστ για το DNA.

Λοιπον, φανταστείτε μια πρωτεΐνη σαν ενα κολιέ με χάντρες. Υπάρχουν 20 είδη χαντρων (διαφορετικού μεγεθους &  χρωματος για παράδειγμα) τζαι μπορείς να κάμεις κολιέ με οσες χαντρες θέλεις. Η σειρά των χαντρών τζαι η ταυτότητα τους καθορίζεται που το DNA. Ακόμα τζαι με 1000 χάντρες τζαι παραπάνω! Οι χάντρες λοιπόν ειναι τα amino acids, ελληνικά αμινοξέα. Η απλή σειρά των αμινοξέων ονομάζεται στα αγγλικά primary structure.

Ετσι λοιπόν εχουμε ενα κολιέ, δηλαδή μια πρωτεΐνη. Οι φυσικοχημικές ιδιότητες των αμινοξέων, μπορούν για παράδειγμα να δώσουν μια "δομή" στην πρωτεΐνη. Δηλαδη αν έσhεις συνεχόμενες με κάποιες συγκεκριμένες ιδιότητες, τοτε μπορουν να παρουν την μορφή κατι σαν το παλιο συρμα των τηλεφωνων (alpha-helix) . Άλλο σχήμα εν κάτι πιο "φλατ" σαν κορδέλα (το beta-sheet). Τουτα απαρτίζουν αυτο που ονομάζεται secondary structure. Πολλά που τουτα τα σχήματα μαζί μπορουν τοτε να δωσουν στην πρωτεΐνη μια "περίπλοκη μορφή" (tertiary structure). To quaternary structure εν απλά πολλα tertiary structures μαζι. Μπορείται να δείτε πως μοιάζουν στην εικόνα δίπλα.

Η απεικόνιση των πρωτεΐνων με τουτο το "καρτούν" τροπο (ribbon diagram) ηταν μια επινόηση της Τζέιν Ριτσαρτσον για την οποία ειχα γράψει δαμέ. Μην ξεχνάτε οτι τουτος εν ενας απλός τροπος να φανταστούμε μια πρωτεΐνη. Στην πραγματικότητα εν απλά εν κατα βάση carbon, nitrogen, oxygen and sulfur atoms στην σειρά!






Εγω για τον αρτον τον επιούσιον (και όχι μονο) μελετώ την δομή των πρωτεΐνων. Τωρα θα μου πεις κόρη μου γιατί μας κόφτει για κάτι κορδελούες;;;  Η απάντηση ειναι οτι μας ενδιαφέρει για πολλούς και διαφορους λόγους, μεταξύ των οποιών οι εξής: Μερικοί εν αλληλένδετοι απλά τους αριθμώ για σκοπους απλοποίησης.

1. Η δομή των πρωτεΐνών ειναι συνδεδεμένη με την λειτουργία τους στα κύτταρα. Ο συσχετισμός βοηθά στο να κατανοήσουμε τί στο καλό κάμνει μια πρωτεΐνη.  Για παράδειγμα, μια που τες πρώτες πρωτεΐνες που εμελετηθήκαν ειναι η αιμοσφαιρίνη που ουλλοι γνωρίζουμε. Η αιμοσφαιρίνη περιέχει ιόντα σιδήρου τζαι ως αποτέλεσμα συνδέεται με οξυγονο. Η αιμοσφαιρίνη προτιμά να συνδέθει με οξυγόνο, αλλά στην έλλειψη του μπορεί να συνδεθεί με διοξείδιο του ανθρακα τζαι τοτε λυποθυμάς στην καλύτερη των περιπτώσεων τζαι στην χειροτερη θωρείς τα ραδίκια ανάποδα.

2. Μια μετάλλαξη στο DNA μπορεί να ειναι τελείως άκακη για το DNA. Οταν όμως το DNA "αποκωδικοποιείται" στα κυτταρα τζαι γινεται πρωτεΐνη, τοτε το λάθος (λογω μετάλλαξης) μεταφέρετε στην πρωτεΐνη τζαι μπορεί να ειναι μοιραίο. Για παράδειγμα, μια, ΜΟΝΟ ΜΙΑ , λαθος "χάντρα" της αιμοσφαιρίνης σου, τζαι θα έσhεις sickle cell anemia. Φυσικά υπάρχουν τζαι περιπτώσεις που μιά λαθος χάντρα δεν κάμνει τιποτε. Ετσι το να κατανοήσουμε το γιατί και πως αποτελεί σημαντικό οπλο.

2. Τα ένζυμα ειναι επίσης πρωτεΐνες. Τα ενζυμα ειναι οι βιολογικοί καταλυτες των χημικών αντιδράσεων που γινουνται σε ένα κύτταρο. Για να καταλάβουμε την λειτουργία (τζαι αρα δηλαδή την δυσλειτουργία) τους πρεπει να κατανοήσουμε την δομή τους.

3. Υπάρχει μια μεγάλη κατηγορία πρωτεΐνων που για κάποιο λογω δεν μπορεί να πιάσει την σωστή μορφή της, ειτε γιατί υπάρχει μια μετάλλαξη πάνω της, ειτε για αλλους λόγους που δεν ειναι ακόμα τελείως κατανοητοί. Συνήθως τουτες οι πρωτεΐνες σε "λανθασμένη" μορφή/δομή προκαλουν ασθένεις όπως την νοσο του Αλτσχάιμερ, Πάρκινσον, Χαντιγκτον τζαι άλλες. Αρα αντιλαμβάνεστε πόσο σημαντική ειναι η κατανόηση της δομής των πρωτεΐνων.

4. Η μεγάλη πλειοψηφία των φαρμάκων ειναι μικρά οργανικά μόρια που κάμνουν bind (οπως λαλούμεν στα αγγλικά) με πρωτεΐνες. Αρα το που παν τζαι κάμνουν "bind" ή με ποιό μέρος της πρωτεΐνης συνδέουνται εν πολλά σημαντικο. Επίσης πόσο δυνατή εν η έλξη μεταξυ φαρμάκου-πρωτεΐνης εν σημαντικότατο. Επισης έσhει πολλές πρωτεΐνες που εν που την ίδια οικογένεια τζαι άρα παρόμοιες. Θελεις ας πουμε ενα φάρμακο που να συνδέεται τζαι να "εξουδετερώνει" για παραδειγμα μονο τα μέλη της οικογένειας που εν στο αιμα τζαι όι τζεινες του εγκεφάλου. Επίσης αν θέλεις να κάμεις ενα φάρμακο ενάντια κάποιου βακτηριδίου, πρεπει το φαρμακο να έσhει στόχο της πρωτεΐνες του βακτηρίδιου τζαι όι του ανθρώπου. Τζαι πολλά συχνα, οσο απιστευτω τζαι να σας ακούεται, εχουμε πολλά κοινά χαρακτηριστικα.


Μια σχετικά απλή πρωτεΐνη!

Μια σχετικά πιο περίπλοκη!
Θα σταματήσω δαμέ, αν τζαι θα μπορουσα να πω πολλά πράματα γιατι οπως σας ειπα εν το αγαπημένο μου επιστημονικό θέμα τζαι μπορώ να μιλω για ώρες.






Μια αρκετά περίπλοκη!!

18 σχόλια:

  1. Ωραίο μάθημα, τζείνο που κατάλαβα είναι ότι η κατανόηση των πρωτεινών μας βοηθά να βρούμε λύση σε διάφορες ασθένειες, σωστά;

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  2. Αρέσαν μου οι κορδελούες :-)

    Όπως τα λες έτσι απλά εν πιο εύκολο να τα κατανοήσουμε και μας δίνεις ερεθίσματα για να ψάξουμε περισσότερο κάτι που ίσως μας ενδιαφέρει να μάθουμε.

    Να σαι καλά :-)

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  3. Πολλά επικοδομητική η ανάρτηση σου Πρας μου, αλλά πλιζ πε μου ότι εν θα δώκουμε μπλογκικές εξετάσεις γιατί εγώ ΣΙΟΥΡΑ εν θα περάσω τζιαι εν θέλω να υποπέσω στα μάθκια σου αν δεν γράψω =( =p (τζαστ κίντινγκ καλή μου)

    Καλημέρες που το χρυσοπράσινο :) xxxx

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  4. πόσο εύκολο είναι να πάθει μετάλλαξη μια πρωτεϊνη; μπορούμε να απομονώσουμε τους παράγοντες που οδηγούν σε μετάλλαξη;

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  5. Ρε δασκάλα μα σανα και εδυσκολέψαν τα μαθήματα ή εν η ιδέα μου;
    Χμμ δηλαδή η μετάλλαξη στο dna εν μετάλλαξη στη δομή της πρωτεΐνης; Οϊ α; :(

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  6. εν πρωί εγώ εστάματησα να διαβάζω μες την μέση του post κυρία...πάω στην καντίνα να πιάσω καφέ!

    καλημέρα:)

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  7. Οι πρωτεινες εν τα κονφετι των μικροβιων... επικαιρο καρναβαλιστικο θεμα..

    Πολλα καλη εξηγηση σου.
    Κριμα που δεν σου αρεσκει να διδασκεις. Νομιζω εχεις χαρισμα και στο να δωσεις γνωσεις και να τραβησεις ενδιαφερον.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  8. Εχω εντρυφησει τζι εγω - αναγκαστικα - στο κεφαλαιο, που αφορα στις μεταλλαξεις της Φιπριλινης 1, που δημιουργει προβληματα στους ιστους.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  9. @Σμιλί
    Ναι σωστά! :)) Εγώ προσωπικά ασχολούμαι με μια οικογένεια πρωτεΐνων που στα θηλαστικά δεν ξέρουμε τζαι πολλά τι κάμνουν....Σιγά σιγά προσπαθουμαι να αποκρυπτογραφουμε τι γίνεται.

    @Νεράιδα
    Εν πολλα cute ενεν;; Να εν καλά η Τζέιν που "εφευρεση" τουτο το cute τροπο παρουσίασης τους.
    Να'σαι καλά τζαι ευχαριστω για τα καλά λόγια τζαι το ενδιαφέρων!

    @Λου
    Μεν ανησυχείς! Εν θα εσhει εξετάσεις! Που να διορθώνω τωρα διαγωνίσματα!

    Καλημέρες τζαι καλά τσικνοπεμπτισματα! :Ρ

    @Μάνα
    Υπάρχουν 2 τρόποι να "παθουν" μετάλλαξη οι πρωτεΐνες. 1. Να έσhει μετάλλαξη το DNA (είτε εκληρονόμησες την μετάλλαξη είτε έγινε κάποιο λαθος μια "καλή" ημέρα) 2. Κατα την διάρκεια που τα κυτταρα "καμνουν" μια πρωτεΐνη "διαβάζοντας" το DNA κάτι πάει στραβα. Μια μετάλλαξη μπορει να γίνει ευκολα...Μερικές ομως δεν εχουν σοβαρές επιπτώσεις, μερικές (ειτε στο DNA είτε στο protein level) ενα κύτταρο μπορεί να τες διορθώσει ή να "ξεφορτωθεί" μια λανθασμένη πρωτεΐνη.
    Μπορούμε να ξέρουμε που έγινε το λαθος πολλές φορές....το δυσκολο είναι το διόρθωμα για θεραπευτικούς σκοπούς....

    @Μαριλουδα
    Ε ναι εδυσκόλεψε λίο.
    Η μετάλλαξη στο DNA δημιουργά συχνά μια μετάλλαξη στη πρωτεΐνη. Αν η μετάλλαξη επηρεάζει την δομή, στις παραπάνω περιπτώσεις, σάστα τζαι εγύρασιν.
    Νομίζω θα έβρεις ενδιαφέρον την ορολογια του θέματος. Οταν ενα κύτταρο κάμνει copy DNA σε DNA, ονομάζεται transcription γιατι η "γλωσσα" εν η ίδια....Αμαν ομως γινεται που DNA πρωτεΐνη, τοτε που τα 4 nucleotides (see lesson 2) "μεταφράζονται" στες 20 διαφορετικές "χαντρες" των πρωτεΐνων, τοτε ονομάζεται translation το process γιατι αλλασουμε "γλωσσα". Αν εσυ μεταφράζεις ενα κείμενο που ελληνικά σε αγγλικά, αν γινει ενα λάθος υπάρχουν 2 εξηγήσεις. 1. Το ελληνικό κειμενο εισhεν λάθος τζαι εμετέφερες το εσυ στα αγγλικα γιατι εν μπορείς να ξέρεις αν ηταν λαθος (aka μεταλλαξη at the DNA level). 2. Εκαμες εσυ λαθος στην μεταφραση τζαι εκαμες τα θάλασσα (spontaneous mutation during translation).

    @ Ρανια
    Πιάσμου ενα νερό ρε γιατι τοσα που ειπα εστέγνωσεν το στόμα μου! :)))

    @Ρούλι
    :)))
    Επαρεξήγησες με! Αρέσκει μου πολλά να διδάσκω. Απλά όι σε μικρές ηλικίες. Που κολλέγιο τζαι πάνω αρέσκει μου. Θα το εκαμνα πολύ ευχαρίστως επαγγελματικά. :)))

    @Γρουτα
    Σέι νόου μορ, εκαταλαβα για ποιά πρωτεΐνη μιλούμε. Αν θέλεις ποτέ εξηγήσεις για την ορολογία ή οτιδήποτε αλλο, ξέρεις που να με έβρεις. Τζαι μπράβο σου που το ψάχνεις τζαι εν μεινισκεις σε απλα τζεινα που ακούεις.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  10. Κυρία εγώ που κατάλαβα να πώ; Οι τέσσερεις δομές που αναφέρεις λέγονται κατά σειρά πρωτοταγής, δευτεροταγής, τριτοταγής και τεταρτοταγής. Οι δύο μορφές που μπορεί να πάρει η πρωτείνη στην δευτεροταγή της δομή ονομάζονται α - ελικοειδής και β- πτυχωτή. Και ναι. Οι πρωτείνες είναι τέλειες!!!

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  11. @Μάγισσα
    Μανα μου ρε!! Θενξ!!! Μα μιλουμεν το ¨πτυχωτή" έσυρεν με στα πατώματα!!! χαχαχαχαχαχα Να΄σαι καλα (συνάδελφε;;;;;)

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  12. απαναήαμου φιλανάδα βαρκούμαι να το διαβάσω :/
    θέλω μπιγκ λαπ θίοριιιιιι :Ρ

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  13. Μα τζαι τουτα εν μέρος του Θίορι!! χαχαχα

    Οκέι για χάρη σου "φιλανάδα" ένα Μπιγκ Λαπ Θίορι θα μπει στα πλάνα! :)))

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  14. Τέλειο θέμα!! Πε μας τζίαλλα!!!

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  15. Ευχαριστώ! Αν έσhεις θέμα που θέλεις να προτείνεις, λαλείς μου. :)

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  16. να ρωτήσω κάτι χαζο, φαίνονται όπως στις εικόνες που έβαλες οι πρωτείνες στο μικροσκόπιο; εν έτυχε ποτέ να το ρωτήσω και είχα το πάντα απορία... Άρεσκε μου πολλά η βιολογία στο σχολείο,και παραμένει από τα αγαπημένα μου θέματα...

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  17. @Κοπελλούα
    Τες πρωτείνες δεν μπορούμε να τες δουμε δυστυχως που το μικροσκόπιο...εν πολλά μικρές. Μπορείς ομως για παράδειγμα με ενα πολλά χάι-τεκ μικροσκόπιο (που ονομαζεται elecron microscope) ή με αλλους τροπους να "δεις" μεγάλες πρωτείνες. Βασικά θωρείς το σχήμα τζαι με διάφορους τροπος μπορεις να "δεις" τις πρωτεΐνες με low resolution. Για high resolution, υπάρχουν αλλοι 2 τροποι...αλλά πάλε εν "θωρεις" με τα "μαθκια σου" θωρεις το electon density για παραδειγμα σε μια απο τις μεθόδους!

    ΑπάντησηΔιαγραφή