Kaj je Helix?

Vijačnica je oblika, ki jo tvori gladka krivulja. Za vizualizacijo te oblike si lahko predstavljamo trak, navit okoli palice, ali spiralno vrvico med telefonsko slušalko in njeno osnovo. Spiralno stopnišče je še en praktičen primer.

V biologiji velike molekule ne obstajajo preprosto kot dolge ravne verige; namesto tega se zvijejo in zložijo v zelo zapletene oblike. Oblika, ki jo ima molekula, igra ključno vlogo pri določanju lastnosti in delovanja molekule. Vijačnica je ena taka tridimenzionalna oblika, ki jo tvorijo velike molekule, in ima pomembno vlogo v biologiji.

Vijačnice so lahko desni ali levi, odvisno od zavoja krivulje okoli središčne osi. Usmeritev lahko določimo tako, da pogledamo obrazec vzdolž njegove dolžine. Če je gibanje stran od opazovalca v smeri urinega kazalca, je struktura desničarska. Če je gibanje v nasprotni smeri urnega kazalca, potem je levo. Ročnosti ali kiralnosti ni mogoče spremeniti, če jo pogledamo z druge perspektive, ampak je neločljiva lastnost oblike.

Leta 1951 sta Linus Pauling in Robert B. Corey s Kalifornijskega inštituta za tehnologijo pokazala, da natančno zvijanje proteinskega keratina omogoča tvorbo vodikovih vezi in stabilizacijo strukture. Odkrili so alfa vijačnico, ki je desna oblika. Ugotovili so, da spiralna struktura pomaga ohranjati obliko molekule in ji daje veliko večjo stabilnost kot takrat, ko je odvita.

Beljakovine so sestavljene iz verig aminokislin, imenovanih polipeptidi. Znotraj beljakovin vsak zavoj alfa vijačnice zavzame približno 3.6 aminokislin verige. Vijačna oblika se vzdržuje z vodikovimi vezmi, ki se tvorijo med amino skupino ene aminokisline in kisikom tretje aminokisline zunaj nje v verigi.

Vlaknasti proteini, vključno s keratinom, kažejo vijačni vzorec v svoji najbolj osnovni obliki. Obstajajo tudi kompleksni proteini, ki imajo spiralno razporeditev, vključno s kolagenom, ki je trojna vijačnica. Kolagen je sestavljen iz treh polipeptidnih verig, vsaka je desna, vse navite ena okoli druge.

Deoksiribonukleinska kislina (DNK) in ribonukleinska kislina (RNA) sta še dva primera molekul, ki imajo alfa spiralno strukturo. RNA je običajno sestavljena iz ene same verige nukleotidov, zvitih v alfa vijačnico, medtem ko je DNK sestavljena iz dveh verig. Zelo redko je, da DNK obstaja v eni sami verigi; namesto tega sta dve enaki verigi, usmerjeni v nasprotni smeri, razporejeni drug ob drugem. Dušikove baze med obema se povezujejo z vodikovimi vezmi in tvorijo mostove, kot so prečki lestve. Zaradi tega je DNK zelo stabilna, kar je izjemno pomembno za zaščito genskega materiala, shranjenega v molekuli.