Evolución enzimática: ADN antiguo revela adaptación al frío

Las enzimas, vitales para la vida, se adaptan a la temperatura de su entorno. Los extremófilos, que prosperan en condiciones extremas, poseen enzimas con adaptaciones únicas. Una investigación, publicada en *Protein Science* (19 de febrero de 2025), utilizó la reconstrucción de secuencias ancestrales (RSA) para estudiar la 3-isopropilmalato deshidrogenasa (IPMDH), una enzima involucrada en la biosíntesis de leucina. El equipo del profesor Satoshi Akanuma de la Universidad de Waseda reconstruyó 11 enzimas IPMDH ancestrales para rastrear su evolución. El estudio reveló un aumento significativo en la actividad catalítica a 25 °C entre la quinta y la sexta enzimas ancestrales. La mutagénesis dirigida al sitio identificó sustituciones clave de aminoácidos distantes del sitio activo, lo que mejoró la actividad a temperaturas más bajas. Las simulaciones de dinámica molecular mostraron que la sexta enzima ancestral (Anc06) podía adoptar una conformación parcialmente cerrada, lo que reducía la energía de activación. Esta transición, que ocurrió hace entre 2.500 y 2.100 millones de años durante el Gran Evento de Oxidación, sugiere que el enfriamiento global impulsó la adaptación de las enzimas. La RSA ayuda a identificar mutaciones que mejoran la eficiencia de las enzimas, proporcionando información sobre la respuesta evolutiva de la vida a los cambios ambientales. Estos hallazgos tienen aplicaciones potenciales en biotecnología, productos farmacéuticos y ciencias ambientales.