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University of Minnesota : investigadores desvelar primera enzima artificial creado por la evolución en un tubo de ensayo

02/02/2013 15:14 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

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Estructura 3-D de la enzima evolucionada (una ARN ligasa), utilizando 10 instantáneas superpuestos. En la región superior, las superposiciones de mostrar el rango de flexión y plegado de flexibilidad en la cadena de aminoácidos que forma la molécula. Las dos bolas de color gris son los iones de zinc.(Universidad de Minnesota).

MINNEAPOLIS / ST. PAUL (01/30/2013)-Hay una tambaleante estructura bioquímica en el laboratorio de Burckhard Seelig en la Universidad de Minnesota que puede parecerse a lo que parecía enzimas miles de millones de años, cuando la vida en la Tierra comenzó a evolucionar - mucho antes de convertirse en ingredientes para nuevos y mejores productos, desde detergentes a los alimentos y combustibles. Seelig creado la enzima incipiente mediante evolución dirigida en el laboratorio. Trabajando con su colega Gianluigi Veglia, el estudiante graduado Fa-An Chao, y otros miembros del equipo, posteriormente se determinó su estructura, que hizo su debut 9 de diciembre como una publicación adelantada en Internet de la Naturaleza Biología Química . Las pruebas de laboratorio muestran que la enzima (un tipo de RNA ligasa, que une dos moléculas de ARN) funciona como enzimas naturales aunque su estructura es muy diferente y es flexible y no rígida. Seelig especula que la nueva proteína se asemeja a las enzimas primigenias, antes de que sus estructuras actuales evolucionado.Seelig y Veglia son profesores en la Facultad de Ciencias Biológicas, donde Fa-An Chao es un estudiante graduado. Ambos miembros de la facultad tienen nombramientos en el Departamento de Bioquímica, Biología Molecular y Biofísica y Seelig es miembro del Instituto de Biotecnología. Veglia también tiene una cita en el Departamento de Química en el Colegio de la Universidad de Ciencia e Ingeniería.Mientras que un puñado de grupos de todo el mundo están desarrollando enzimas artificiales, utilizan el diseño racional para la construcción de las proteínas en las computadoras. En su lugar, el laboratorio Seelig emplea evolución dirigida. "Que yo sepa, nuestro enzima es la única enzima totalmente artificial creado en un tubo de ensayo, simplemente siguiendo los principios de la selección natural y la evolución", dice.Diseño enzima racional se basa en nociones preconcebidas de lo que es una nueva enzima debe ser similar y la forma en que debería funcionar. En contraste, la evolución dirigida implica producir una gran cantidad de proteínas candidatas y cribado de varias generaciones para producir una con la función deseada. Con este enfoque, el resultado no está limitada por el conocimiento actual de la estructura de la enzima."Así como en la naturaleza, sólo los más aptos sobreviven después de cada generación", explica Seelig. El proceso continúa hasta que se produce una enzima que cataliza una reacción eficiente deseado bioquímica. En este caso, la nueva enzima une dos piezas de ARN juntos."Es un poco como dar a las máquinas de escribir a los monos", dice. "Un mono y una máquina de escribir no va a producir nada inteligente. Pero si usted tiene suficientes monos y máquinas de escribir, al final uno de ellos escribirá" ser o no ser ". La lotería ofrece otra analogía. "Si usted compra más boletos, usted tiene mayor probabilidad de ganar", dijo Selig.Como todas las proteínas, el nuevo ARN ligasa enzima es una cadena de aminoácidos plegadas en una estructura 3D, pero la semejanza se detiene allí. Enzimas naturales, al igual que todas las proteínas, están hechos de hélices alfa y láminas beta. Enzima artificial Seelig carece de esas estructuras. En su lugar, se forma alrededor de dos iones metálicos y no es rígida. "En comparación con las enzimas que conocemos de la naturaleza, la enzima artificial tiene una estructura bastante inusual y dinámica", dice Seelig.Durante décadas, las enzimas de origen natural han sido modificadas por la industria para realizar procesos industriales y productos más eficaces. La capacidad de crear desde cero utilizando las enzimas de un proceso natural abre la puerta a una amplia gama de nuevos productos que ofrezcan oportunidades de negocio y mejorar la calidad de vida sin efectos nocivos del medio ambiente.En el futuro, Seelig planes para crear enzimas con aplicaciones útiles mientras sigue explorando la ciencia básica subyacente de la estructura y la función de la enzima, con el objetivo de aprender más sobre el origen de las enzimas y proteínas de cómo evolucionan."Las enzimas que siempre me ha fascinado", dice. "Es gratificante para hacer el trabajo que tiene aplicaciones prácticas y aún así tiene la oportunidad de entender mejor cómo la vida en la tierra evolucionó".Fuente:http://www1.umn.edu


Sobre esta noticia

Autor:
Modesto Rodriguez (23815 noticias)
Fuente:
antillas1.blogspot.com
Visitas:
267
Tipo:
Reportaje
Licencia:
Distribución gratuita
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