El origen y la emergencia de las funciones enzimáticas: el enfoque de la Biología Evolutiva

Lunes 4 Noviembre 2024

Resumen

En la última década hemos sido testigos del cambio de paradigma dominante en la bioquímica de enzimas. Desde una concepción ‘simplista y rígida’ hemos pasado a una visión integral, entendiendo a la función como resultado de varios fenómenos de ocurrencia simultánea. Esto en parte ha sido posible gracias a la Bioquímica Evolutiva. Esta aproximación se basa en la combinación de filogenia molecular y reconstrucción de secuencias ancestrales junto con bioquímica y biofísica de proteínas, para decodificar los mecanismos moleculares detrás de la aparición de nuevas funciones enzimáticas. La fortaleza radica en poder acceder experimentalmente a ancestros extintos y caracterizarlos. Por lo tanto, podemos estudiar en el laboratorio trayectorias evolutivas que conectan divergencias funcionales a lo largo de la historia de una familia de proteínas. En nuestro trabajo, hemos explorado el origen y la evolución de la funcionalidad en enzimas dependientes de nucleótidos. Al implementar la reconstrucción de secuencias ancestrales a diferentes familias de flavinmonooxigenasas, hemos encontrado los determinantes fisicoquímicos de su función y comprendido cómo se adquirió dicha función a través del tiempo. Nuestro trabajo respalda la noción de la función enzimática como un fenómeno multicausal.