TEKSTI:Petri Riikonen


 

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Julkaistu Tiede-lehdessä 3/2003

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Dna:n rakenne saatiin selvitetyksi jo 1953 paljolti sen ansiosta, että suurista biologisista molekyyleistä juuri dna on ylivoimaisesti yksinkertaisin.

Dna koostuu vain viidestä rakennuspalikasta, jotka ovat aina samanlaisia. Dna:n kuuluisaa kaksoiskierrettä voi verrata spiraaliksi kiertyneisiin köysitikkaisiin, joissa

• tikkaiden köydet muodostuvat peräkkäisistä yhdenlaisista sokeri-fosfaatti-palikoista

(C). Kussakin askelmassa on yksi emäspari, joko AT tai GC.

Kun vielä vuonna 1966 selvisi, että geenien informaatio on koodina, joka kaikissa eliöissä koostuu dna:n peräkkäisten tikasaskelmien kolmen emäksen sarjoista, dna:n koodin lukeminen tuli mahdolliseksi.

Tekniikat dna:n automaattiseen lukemiseen kehitettiin 1980-luvun puolivälissä, ja nykyisin pystytään lukemaan läpi jo eri eliöiden kokonaisia genomeja.

Koko perimän tunteminen ei kuitenkaan vielä merkitse sitä, että ymmärrettäisiin kovinkaan monen geenin toiminta. Tämä johtuu siitä, että useimmat geenit toimivat antamalla dna-koodistaan proteiinien rakennusohjeita, ja siksi kunkin geenin toiminta ymmärretään vasta, kun ymmärretään sen tuottaman proteiinin toiminta. Tämä puolestaan riippuu kunkin proteiinin rakenteesta, joka on hyvin mutkikas.

Proteiinien rakenteen selvittäminen onkin aivan eri luokan haaste kuin dna:n rakenteen. Siksi proteiinitutkimus on vasta nyt pääsemässä kunnon vauhtiin, vaikka eräiden proteiinien muotojen selvittämisestä jaettiin kemian Nobel-palkinto jo 1962 - samana vuonna kuin lääketieteen nobel myönnettiin dna:n rakenteen kuvaajille.

Ihmisen proteiineissa riittää purtavaa

Proteiini on dna:n tavoin ketjumainen molekyyli, mutta proteiinin ketju on valtavan paljon mutkikkaampi:

• Proteiinit koostuvat noin kahdestakymmenestä erimuotoisesta palikasta: erilaisista aminohapoista.

• Proteiinien aminohappoketjussa on monia eri muotoja: kierteitä, siksakkeja ja erilaisia sykeröitä, harvinaisissa tapauksissa jopa solmuja.

• Monet proteiinit toimivat toisiinsa kytkeytyneinä niin, että niiden yhteismuoto ratkaisee toiminnan.

• Solujen viestintään osallistuvissa pintaproteiineissa on lisäksi kiinni toimintaan osallistuvia sokeri- ja rasvamolekyylejä, jotka ovat rakenteeltaan biomolekyyleistä kaikkein vaihtelevimpia.

Ihmisessä on noin 30 000 eri geeniä, mutta niiden tuotteet muuntuvat elimistössä niin paljon, että proteiineja lienee satojatuhansia erilaisia. Onko realistista ajatella, että näin mutkikkaat molekyylit saataisiin meidän aikanamme kaikki selvitetyiksi? Tähän haasteeseen pyrkii vastaamaan proteomiikka, josta kerromme lisää seuraavassa numerossa 4/2003.


Sisältö jatkuu mainoksen alla