Uno studio condotto dall'ANU ha ripercorso la storia evolutiva di un enzima moderno con una tecnica chiamata ricostruzione proteica ancestrale, una scoperta che aiuterà a progettare nuovi enzimi per l'uso in medicina e nell'industria.

L'autore principale, il dott. Ben Clifton dell'ANU, ha affermato che mentre la biochimica evolutiva sperimentale ha fornito grandi informazioni sull'evoluzione di nuovi enzimi, molte domande sono rimaste senza risposta.

"Questa tecnica ci permette di resuscitare, in un senso, proteine ​​estinte da milioni di anni, in modo che possano essere studiati in laboratorio, " ha detto il dottor Clifton della ANU Research School of Chemistry.

Il nuovo lavoro sull'enzima chiamato cicloesadienil deidratasi, pubblicato in Natura chimica biologia , rivela i processi evolutivi molecolari che sono alla base dell'emergere di nuovi enzimi.

"Gli enzimi sono proteine ​​essenziali per la vita per la loro capacità di accelerare reazioni chimiche specifiche, " ha detto il dottor Clifton.

"Comprendere i processi evolutivi che creano nuovi enzimi è importante perché possiamo quindi imitare quei processi per progettare o ingegnerizzare enzimi per i nostri scopi nelle industrie biotecnologiche o farmaceutiche".

Il professore associato Colin Jackson dell'ANU, ricercatore senior, ha affermato che una delle principali sfide nell'utilizzo degli enzimi in biotecnologia o in medicina è stata progettarli per svolgere compiti specifici, piuttosto che ciò per cui si sono evoluti naturalmente.

"Il grosso problema che affrontiamo quando si ingegnerizzano gli enzimi è prima di tutto capire come funzionano, e come possono acquisire nuove funzioni, " ha detto il dottor Jackson, che è un ARC Future Fellow presso l'ANU Research School of Chemistry.

"Precedenti studi sull'evoluzione degli enzimi hanno mostrato come sia possibile che nuovi enzimi si evolvano da enzimi esistenti, ma sapevamo ancora molto poco su come gli enzimi si fossero evoluti in primo luogo, " Egli ha detto.

Il dottor Clifton ha affermato che il team di ricerca è stato in grado di mostrare come le singole mutazioni in una proteina inattiva hanno introdotto e gradualmente affinato la capacità della proteina di accelerare una particolare reazione chimica.

"Il nostro lavoro fornisce l'esempio più dettagliato, ad oggi, di un processo evolutivo naturale che può creare un enzima da zero, " Egli ha detto.