Thioredoxine van nu.

Enzymen van een paar miljard jaar geleden waren veel beter bestand tegen een warm en zuur milieu dan de huidige. Dat blijkt uit een zo nauwkeurig mogelijke reconstructie van zulke oer-enzymen, zo wordt gemeld in Nature Structural & Molecular Biology.

Onderzoekers van GeorgiaTech en Columbia University (VS) en de Universidad de Granada (Spanje) maakten de reconstructie door ruim 200 hedendaagse thioredoxine-enzymen te isoleren uit even zo vele archaea, bacteriën en eukaryoten. Die organismen bevinden zich op verschillende treden van de evolutionaire ladder, en hun thioredoxines zijn in de loop der tijden meegeëvolueerd en steeds verder uit elkaar gegroeid.

Aan de hand van die evolutionaire verschillen zijn de onderzoekers gaan terugrekenen. Via statistische methodes hebben ze de meest waarschijnlijke aminozuurvolgorde gereconstrueerd van de thioredoxines van onze gemeenschappelijke voorouders in het Pre-Cambrium, ruwweg 1,4 tot 4 miljard jaar.

Vervolgens hebben ze in het lab de bijpassende genetische code gesynthetiseerd, en die tot expressie gebracht in hedendaagse E.coli.

De zo ontstane enzymen bleken inderdaad thioredoxine-functionaliteit te vertonen. Het verschil was dat ze temperaturen verdroegen die maximaal 32 graden Celsius hoger lagen dan de waarde waarbij hedendaagse thioredoxines beginnen te denatureren. Bovendien bleken ze bij pH 5 duidelijk actiever dan de huidige enzymen, die het beste gedijen bij een pH van rond de 7.

De onderzoekers maken er uit op dat de Aardse oceanen een paar miljard jaar geleden veel warmer en zuurder moeten zijn geweest dan nu, iets dat uiteraard al langer werd vermoed.

Al kan het natuurlijk ook nog zijn dat ze zich door de statistiek voor de gek hebben laten houden en dat hun reconstructie er volkomen naast zit.

bron: Georgia Tech

Onderwerpen