Valin in glutaminska kislina sta aminokislina z zelo različnimi strukturami in lastnostmi. Oba sta gradniki beljakovin, včasih pa mutacije v vaši DNA lahko povzročijo zamenjavo ene za drugo. To lahko potencialno vodi do resnih motenj, od katerih najbolj znanega se imenuje anemija srpastih celic.
Valin in glutaminska kislina
Aminokisline imajo zelo podobne strukture do točke, vendar vsaka vrsta aminokislin - obstaja 20 pogostih sort - ima edinstveno stransko verigo, ki določa njegove lastnosti v beljakovinah. Stranska veriga Valina je v celoti sestavljena iz ogljika in vodika, medtem ko ima stranska veriga glutaminske kisline tudi kisik in je kisla. Glavne razlike med stranskimi verigami valina in glutaminske kisline pomenijo, da se v proteinu zelo obnašajo.
Zamenjava
Zamenjava ene aminokisline za drugo se navadno pojavi kot mutacija vaše DNA - deoksiribonukleinske kisline - ki je genetski material, ki ga podate od staršev in ima v vsakem celičnem jedru. DNA vsebuje "kodo", ki jo celice uporabljajo za izdelavo beljakovin; če prejmete mutirane DNK od staršev, bo vaša DNA vsebovala napačne podatke, beljakovine, ki jih naredite iz tega dela DNK, bodo napačne, pojasnjuje Dr. Lauralee Sherwood v svoji knjigi "Človekova fiziologija".
Potencial
Nekatere substitucije v beljakovinah ne delujejo veliko glede na funkcijo - to je najverjetneje res, če je ena aminokislina substituirana z zelo podobnim - vendar je nadomestitev valina za glutaminsko kislino zelo resna, zaradi svojih zelo različnih lastnosti. Proteini se hranijo v tridimenzionalni obliki, ki jim omogoča, da delujejo na podlagi interakcij med aminokislinami. Glutaminska kislina ima negativen naboj, ki omogoča, da se drži pozitivno nabitih aminokislin, ki imajo obliko beljakovin. Valin se ne more držati pozitivno nabitih aminokislin, zato protein s to substitucijo ne bo pravilno oblikovan.
Anemija srpastih celic
Srčno celično anemijo je posledica nadomestitve valina za glutaminsko kislino. Kemik Linus Pauling je najprej ugotovil, da je rezultat mutacije v proteinu hemoglobina. Hemoglobin nosi kisik iz pljuč v tkivo; če obstaja mutacija v DNK, ki kodira protein, ne more prenašati kisika tako učinkovito in povzroči napačne rdeče krvne celice, pojasnite Drs. Reginald Garrett in Charles Grisham v svoji knjigi "Biokemija".
