Actualmente, el diseño enzimático es muy difícil ya que las enzimas, como todas las proteínas, son moléculas altamente complejas. Afortunadamente, la naturaleza (al menos a nivel unicelular) es muy hábil para responder a las cambiantes condiciones ambientales, y ya existe una cantidad de enzimas naturales con actividad catalítica contra todo tipo de materiales, por ejemplo:
- Plásticos [1-2], especialmente cuando se combina con luz UV [3]
- Explosivos [4-5]
- Pesticidas [6]
- Derrames de petróleo [7-8]
De hecho, es francamente asombroso en el rango de moléculas contra el que las enzimas pueden actuar [9]. Algunos de estos, como los que actúan contra los explosivos [4-5], han evolucionado claramente muy rápidamente en respuesta a una nueva fuente de nitrógeno en el suelo; hasta ahora se han encontrado en Israel y Japón, en regiones con contaminación ambiental explosiva que solo aparecieron a mediados del siglo XX.
Pero para un aspirante a diseñador de proteínas, hay mucho por hacer. Muchas de estas proteínas se están modificando para tener mayor estabilidad , mayor actividad o reconocimiento de sustrato más amplio . Esto se hará modificando estas enzimas en pequeñas iteraciones, o tomando las regiones funcionales y construyéndolas en andamios proteicos más estables, como los haces de cuatro hélices [10] o los SAGE [11].
Con suerte, nos acercamos a un punto de inflexión en lo que respecta a hacer frente a nuestros contaminantes ambientales, y actualmente se están realizando ensayos para estudiar la aplicación ambiental de unas pocas enzimas diferentes. Esto puede tomar la forma de tanques que contienen organismos específicos de células individuales (a menudo algas o levaduras, a veces bacterias), o de plantas transgénicas que expresan la enzima en cuestión (como en [4]).
Gracias por el A2A.
Referencias
¿Qué le sucede al cuerpo durante la muerte? ¿Es posible revivir una criatura científicamente?
¿Podría dar ejemplos de aplicaciones de enzimas inmovilizadas?
[1] Enzima degradante de plásticos biodegradables de Pseudozyma antarctica: clonación, secuenciación y caracterización.
[2] Biodegradabilidad de los plásticos
[3] Desafíos globales / Soluciones de química
[4] Una actividad de citocromo P450 degradadora de explosivos y su aplicación específica para la fitorremediación de RDX.
[5] La monodehidroascorbato reductasa media la toxicidad de TNT en las plantas.
[6] Página en nih.gov
[7] Actividad de la lipasa del suelo: un indicador útil de la biodegradación del aceite
[8] Actividades biológicas del suelo en el control de la biorremediación de suelos contaminados con petróleo diesel.
[9] Papel de las enzimas microbianas en la biorremediación de contaminantes: una revisión
[10] Motivos de proteínas. 7. El paquete de cuatro hélices: ¿qué determina un pliegue?
[11] Jaulas de autoensamblaje de módulos de péptidos de bobina enrollada
