¿Cuál es la base evolutiva / historia de las enzimas?

Las enzimas son catalizadores biológicos y las células modernas han evolucionado para usar casi exclusivamente proteínas. Las excepciones son las acciones enzimáticas en el ARN, en su mayoría auto-catálisis como parte del procesamiento del ARN, excepto la catálisis de producción de la proteína rRNA clave.

Esa es una pista de que las proteínas, que están codificadas en el ADN pero transcritas en ARNm antes de ensamblarse a partir de portadores de aminoácidos del ARNt por el ARNr, son un resultado posterior de la evolución. El conocimiento evolutivo actual no resuelve los detalles tan atrás, sin embargo, los resultados recientes implican que el linaje ancestro universal inicialmente tuvo poco uso para los catalizadores, pero el entorno proporcionado para ello. [Weiss C et al. 2016. La fisiología y el hábitat del último ancestro común universal. Microbiología de la naturaleza. Recientemente apoyado por Williams TA et al. 2017. El modelo integrador de gen y evolución del genoma enraiza el archaeal tree of life. PNAS.] Una maquinaria genética basada en ARN parece razonable en ese contexto, especialmente dado que el ARN tiene una buena capacidad funcional en el hábitat sugerido (alta temperatura, mucho Fe2 +, poco oxígeno).

Supreme Content

¡las enzimas mismas son el resultado de un error que ocurrió al principio de la evolución celular!

¡en aquel entonces era el ARN el que realizaba funciones de ADN, proteínas y ARN por completo!

las proteínas se sintetizaron para la estabilidad del ARN catalítico y más tarde tomarían el papel de catalizadores.

el RNA catalítico fue inestable en las células primordiales y, por lo tanto, se reclutó estructuras estabilizantes hechas de aminoácidos.

pero las proteínas demostraron ser más estables y desarrollaron un mayor potencial catalítico ya que fueron estabilizadas por el complejo zwitterión; de ahí nacieron los primeros catalizadores proteináceos.

con el paso del tiempo, las proteínas fabricaron más y más catalizadores y el ARN se redujo a realizar solo el primer paso en la síntesis de proteínas (continúa hasta la actualidad).

por lo tanto, las enzimas evolucionaron desde los comienzos simples hasta el controlador maestro del metabolismo celular.

Torbjörn Larsson

Las enzimas son esenciales para la vida de cualquier célula. Son necesarios para la creación de la célula en sí y todas sus funciones.

Una enzima es un catalizador. Es decir, acelera las reacciones químicas, pero no se modifica, por lo que, después de una reacción, puede retroceder y hacer que la misma reacción ocurra una y otra vez sin agotarse.

Una enzima es una proteína, por lo que puede crearse en base a un patrón en una cadena de ADN, un gen. Las acciones más simples de las células vivas, como la creación de ARN basado en ADN y la creación de proteínas a partir del ARN, requieren enzimas. Las mitocondrias, las estructuras subcelulares que procesan energía, crean enzimas. Algunos, pero no todos, los virus crean enzimas.

Así que las enzimas evolucionaron en casi los organismos vivos más simples, como las mitocondrias. Estos organismos se convirtieron en orgánulos subcelulares dentro de las células de animales y plantas multicelulares, incluidos los humanos. Entonces las enzimas evolucionaron al comienzo de la vida.

De hecho, las enzimas son la clave de la función más básica de la vida: la capacidad de controlar las reacciones químicas para crear algo más que la química, para crear vida, comer, respirar y reproducir la vida. Las enzimas controlan las reacciones químicas para lograr la vida de todas y cada una de las células del planeta.

Torbjörn Larsson

More Interesting