As proteínas são construídas a partir de uma combinação de 20 aminoácidos diferentes. No entanto, não seria correto dizer que a vasta diversidade destas proteínas depende apenas do número de aminoácidos. Essa diversidade também surge devido às diferenças em:

1. A sequência linear de aminoácidos – A sequência de aminoácidos numa proteína determina a sua estrutura primária. Por exemplo, uma proteína composta por 100 aminoácidos terá uma estrutura muito diferente se a ordem destes aminoácidos for alterada. Isso resulta em um conjunto único de propriedades para cada proteína.

2. Interações entre cadeias laterais - Cada aminoácido possui uma cadeia lateral única, contribuindo para suas características químicas distintas. Estas cadeias laterais podem interagir entre si através de forças químicas fortes ou fracas, dando à proteína uma estrutura estável. Diferentes combinações de interações de cadeias laterais levam à diversidade no dobramento de proteínas e suas funções subsequentes.

3. Modificações após a síntese - Muitos aminoácidos em uma proteína podem sofrer modificações pós-tradução. Essas modificações, como a glicosilação (adição de açúcares) ou a fosforilação (adição de grupos fosfato), expandem ainda mais a diversidade das proteínas.

Além disso, a complexidade e a versatilidade funcional das proteínas são alcançadas pela sua capacidade de se dobrarem em intrincadas formas tridimensionais, que são cruciais para as suas atividades biológicas. Essas estruturas são determinadas não apenas pela sequência de aminoácidos, mas também pelas interações entre diferentes partes da cadeia proteica, como ligações de hidrogênio, interações hidrofóbicas e formação de ligações dissulfeto.

Portanto, a surpreendente diversidade de proteínas observada em organismos vivos surge de uma combinação de fatores, incluindo a sequência linear, interações de cadeia lateral, modificações pós-traducionais e padrões de dobramento tridimensionais, todos possibilitados pelas propriedades e interações únicas dos 20 aminoácidos.