Evolução Enzimática: DNA Antigo Revela Adaptação ao Frio

Enzimas, vitais para a vida, adaptam-se à temperatura do seu ambiente. Extremófilos, que prosperam em condições extremas, possuem enzimas com adaptações únicas. Uma pesquisa, publicada na *Protein Science* (19 de fevereiro de 2025), usou a reconstrução de sequência ancestral (RSA) para estudar a 3-isopropilmalato desidrogenase (IPMDH), uma enzima envolvida na biossíntese de leucina. A equipe do Professor Satoshi Akanuma da Universidade de Waseda reconstruiu 11 enzimas IPMDH ancestrais para rastrear sua evolução. O estudo revelou um aumento significativo na atividade catalítica a 25 °C entre a quinta e a sexta enzimas ancestrais. A mutagênese sítio-dirigida identificou substituições de aminoácidos chave distantes do sítio ativo, aumentando a atividade em temperaturas mais baixas. Simulações de dinâmica molecular mostraram que a sexta enzima ancestral (Anc06) poderia adotar uma conformação parcialmente fechada, reduzindo a energia de ativação. Esta transição, que ocorreu há 2,5 a 2,1 bilhões de anos durante o Grande Evento de Oxidação, sugere que o resfriamento global impulsionou a adaptação enzimática. A RSA ajuda a identificar mutações que aumentam a eficiência enzimática, fornecendo insights sobre a resposta evolutiva da vida às mudanças ambientais. Essas descobertas têm aplicações potenciais em biotecnologia, produtos farmacêuticos e ciências ambientais.