Proteinlerin Sekonder Yapısı: Sarmal ve Tabakalı Yapı

 

Bir protein için gerekli olan amino asitler yan yana geldikten sonra başka mucizevi olaylar da gerçekleşir ve her bir amino asit bir yanındaki amino asit ile oluşturduğu peptid bağın dışında hidrojen bağları da oluşturur. Bu bağların oluşma şekli amino asitlerin dizilimleri boyunca alacağı şekli ve pozisyonu belirler. Örneğin bazı durumlarda amino asit, içinde bulunduğu zincirde hidrojen bağları yaptığında sarmal bir yapı oluşturur. Amino asitler, içinde bulundukları zincirin dışından bir amino asit ile zayıf bağlar kurduklarında ise merdiven basamaklarını andıran tabakalı yapılar meydana gelir.

Zincirleri sarmal şeklinde olan proteinler telefon kordonuna benzerler. Aynı bir telefon kordonu gibi bir eksen etrafında bir hat boyunca kıvrılırlar. Saçtaki proteinler ve bir kas proteini olan miyosin bu sarmal yapıdadır ve bunun sonucu olarak elastiktirler. Çünkü hidrojen bağları kırılabilir ve kolaylıkla tekrar oluşabilir.

Günlük hayatta hidrojen bağlarının vücut proteinleri üzerinde etkisinin öğrenilmesi sayesinde çeşitli imkanlar doğmuştur. Örneğin kıvırcık saçları düzleştirmek ya da düz saçları kıvırcıklaştırmak için saç proteinlerindeki amino asitler arasındaki hidrojen bağları bozulur ve yeni bağlar kurulur. 11 

Sekonder yapısı merdiven şeklinde tabaka halinde olan proteinler ise sarmal yapıya sahip olanlar gibi esnek olmazlar. Ancak birçok canlının çok önemli ihtiyaçlarından biri olan bükülme hareketine imkan veren yapıların oluşmasını sağlarlar. Örneğin koza ipeğinin lifleri ve örümcek ağı gibi diğer proteinler paralel olarak sıralanmış ve birbirlerine hidrojen bağları ile bağlanmış zincirlerden oluşurlar. Bu proteinlerin omurgası bir örgü modeli gibi aşağı yukarı kıvrılır. Bunun nedeni peptid atomlarının protein zincirine dik olarak bağlanmasıdır.12 Bu sayede bu modele sahip olan proteinler elastik olmak yerine düz ve bükülgendirler.

Proteinlerdeki bükülmeler canlıların vücutlarında, hep olmaları gereken yerlerde bulunurlar. Örümcek ağı proteinleri olan fibroinler bükülme özelliğine sahip olmasalardı, örümceğin ördüğü ağlar işe yaramayacaktı. Çünkü bu proteinin yapısı, örümcek ağlarına avının kaçmasını engeleyecek bir dayanıklılık katar. Bu sayede örümcek ağı kendi kalınlığındaki (çapı 1mm'nin binde biri) bir çelikten 5 kat daha sağlam hale gelir. 13

Görüldüğü gibi, proteinlerin yapıları, canlıların yaşamlarını devam ettirebilmeleri için, en ince detayına kadar, kusursuz ve benzersiz olarak tasarlanmıştır. Hiçbir kör tesadüf, evrendeki atomların tamamı emrine verilse de, bu kadar ince düşünceli, ileri görüşlü davranıp, kusursuz hesaplar ve planlar yapamaz. Hiçbir atom veya tesadüfen meydana gelen hiçbir olaylar zinciri, örümcek ağının en kullanışlı hale gelmesi için, tüm atomları organize etme yetenek, bilgi ve aklına sahip değildir. Bunun aksini iddia etmek ise ciddi bir akılsızlıktır.