Paradoxul lui Levinthal
Paradoxul lui Levinthal poate fi considerat o enigmă legată de dinamica plierii proteinelor .
În 1968, Cyrus Levinthal și-a dat seama că, datorită numărului mare de grade de libertate a unei polipeptide care nu este pliată, o astfel de moleculă ar prezenta un număr astronomic de posibile conformații : articolul original, el va estima aproximativ 10 300. Dacă proteina și-a atins conformația finală trecând treptat prin toate aceste configurații, ar dura mult mai mult decât vârsta estimată în prezent a universului pentru a ajunge la configurația corectă. Acest lucru s-ar întâmpla chiar dacă conformațiile ar fi scanate chiar și în perioade foarte scurte, cum ar fi picosecunde sau nanosecunde .
În realitate, multe proteine mici se pliază spontan într-un timp de ordinul milisecundelor sau chiar al microsecundelor . Timpul de generare a E. coli poate fi de aproximativ douăzeci de minute: aceasta înseamnă că toate proteinele esențiale pentru acest organism (și probabil toate celelalte) pot fi produse de la zero într-un timp foarte scurt, cel mult în ordinea minutelor.
Diferența enormă care există între timpul de pliere care este predictibil în teorie și cel observat în realitate se numește tocmai paradoxul Levinthal. Într-adevăr, paradoxul lui Levinthal a fost adesea înțeles greșit ca o teorie eșuată a plierii proteinelor. Multe articole științifice ale vremii acuzau acest paradox că sunt pur și simplu prostești, susținând că ideea că polipeptida a căutat toate conformațiile posibile a fost ușor depășită de o teorie care prevede că toate conformațiile energetice posibile formează un profil în formă de pâlnie, ceea ce favorizează alegerea conformația corectă într-un timp scurt.
În realitate, o critică reală a paradoxului nu este necesară: puțini oameni de știință au crezut vreodată într-un pliant care acoperă toate conformațiile posibile. Paradoxul lui Levinthal poate servi, în acest sens, pentru a demonstra că nu poate avea loc o scanare reală și adecvată a conformațiilor. Levinthal însuși era conștient de faptul că timpul de pliere a proteinelor era foarte scurt și că nu era posibilă o căutare aleatorie a conformației exacte.
Elemente conexe
linkuri externe
- ( EN ) Articol despre Wired , pe wired.com .