疏水氨基酸功能(《科学》：阿尔茨海默病重大突破科学家首次看清人脑Aβ42结构，并发现体内结构与体外存在差异，实验室工作需革新丨科学大发现)

生物学家劳伦斯·赫斯特和斯蒂芬·弗里兰在20世纪90年代末把天然基因密码和计算机随机产生的几百万组密码拿去比对，结果轰动一时。他们想知道，如果发生点突变这种把一个字母换掉的变异，哪一套密码系统能保留最多正确的氨基酸，或将它代换成另一个性质相似的氨基酸。

结果他们发现，天然的基因密码最经得起突变的考验。点突变常常不会影响氨基酸序列，而如果突变真的改变了氨基酸，也会由另一个物理特性相似的氨基酸来取代。据此，赫斯特与弗里兰宣称，天然的遗传密码比成千上万套随机产生的密码要优良得多。它不但不是大自然密码学家愚蠢而盲目的作品，而是万里挑一的密码系统。

天然的三联基因密码的第一个字母都有特定的对应方式。举例来说，所有以丙酮酸为前体合成的氨基酸，它们密码的第一个字母都是T。所有由α-酮戊二酸所合成的氨基酸，其三联密码第一个字母都是C；所有由草酰乙酸合成的氨基酸，第一个字母都是A；最后，几种简单前体通过单一步骤所合成的氨基酸，第一个字母都是G。

三联密码的第二个字母和氨基酸是否容易溶于水有关，或者说和氨基酸的疏水性有关。亲水性氨基酸会溶于水，疏水性氨基酸不会溶于水，但会溶在脂肪或油里，比如溶在含有脂质的细胞膜里。所有的氨基酸，可以从“非常疏水”到“非常亲水”排列成一张图谱，而正是这张图谱决定了氨基酸与第二个密码字母之间的关系。疏水性最强的六个氨基酸里有五个，第二个字母都是T，所有亲水性最强的氨基酸第二个字母都是A。介于中间的有些是G有些是C。

三联密码的第三个字母不含任何信息，不管接上哪一个字母都没关系，这组密码子都会翻译出一样的氨基酸。以甘氨酸为例，它的密码子是GGG，但是最后一个G可以代换成T、A或C。

第三个字母的随机性暗示了一些有趣的事情。二联密码可以编码16种氨基酸。如果我们从20个氨基酸里拿掉5个结构最复杂的（剩下15个氨基酸，再加上一个终止密码子）这样前两个字母与这15个氨基酸特性之间的关联就更明显了。因此，最原始的密码可能只是二联密码，后来才靠“密码子捕捉”的方式成为三联密码，也就是各氨基酸彼此竞争第三个字母。

第一个字母和氨基酸前体之间的关系直截了当，第二个字母和氨基酸的疏水性相关，第三个字母可以随机选择。这套密码系统除了可以忍受突变，还可以降低灾难发生时造成的损失，同时可以加快进化的脚步。因为如果突变不是灾难性的，那应该会带来更多的好处。

尿里有泡沫是病吗？
门诊上经常有患者因为尿里有泡沫来咨询，医生基本上是先开一张尿常规化验，如果化验结果里没有蛋白、感染或红细胞，就会告诉患者基本没有问题。但是泡沫尿是怎样形成的呢？作者查阅了国际上发表的相关文献，总结如下。如果尿中泡沫比较大，排尿后泡沫迅速破裂消失，基本上是不存在疾病的，因为尿流的冲力比较大，进入尿盆后会把空气带入水肿形成泡沫。但是排尿后看到尿中有泡沫，而且泡沫大小不等，甚至有分层，就可能有问题了，基本上考虑要内科的疾病，比如说肾小球肾炎，肾病综合症等，在这些疾病中红细胞、蛋白质或氨基酸是从肾小球“漏”出来，区别于尿路出血引起的。只有大约1/3的泡沫尿当中发现有蛋白尿。从物理和化学角度来看，泡沫尿的形成有这样几个疑问，泡沫尿是怎样形成的？除了蛋白以外，其他物质会引起尿中有泡沫吗？泡沫尿的形成可能与一种叫作表面活性剂的物质有关，这种表面活性剂是一种有机化合物，具有既亲水又疏水的特点，溶于水后存在于气体与水的表面，不可溶的疏水端聚集形成气泡。肥皂能够清洁衣物，就是因为既有亲水又有疏水的这种结构。依靠亲水和输水两种活性可以将污物进行分离。啤酒中的泡沫也是由于具有亲水和疏水特点的蛋白质造成的，这主要指大麦中分离出来的脂运输蛋白。蛋白质和多肽氨基酸具有亲水和疏水活性，可以成为表面活性剂，在水中形成泡沫。另外一些游离氨基酸也具有这种特性，可以在尿中形成泡沫。经典的氨基酸尿可见于范可尼综合症，它是骨软化-肾性糖尿-氨基酸尿-高磷酸尿综合症，是遗传性或获得性近端肾小管功能异常引起的一组症候群，这些氨基酸主要是甲硫氨酸和络氨酸，这二者具有强烈的亲水和疏水特性，会从患者尿中排出。范可尼综合症患者的24小时尿中这些氨基酸的数量可以超过500毫克。在一些泌尿外科结石、肿瘤、炎症患者中血尿比较常见。当出现血尿和脓尿的时候，细胞膜破裂，释放出磷酸酯，在尿中也会形成泡沫。 虽然泡沫尿常见，但当中还是隐藏着一些疾病的，患者应该观察泡沫的大小，是不是泡沫很快就消失，有没有分层等等。最主要的还是要询问医生并作相关的检查