Enzim Evrimi: Antik DNA Soğuğa Uyum Sağladığını Ortaya Koyuyor

Yaşam için hayati öneme sahip enzimler, çevrelerinin sıcaklığına uyum sağlar. Aşırı koşullarda yaşayan ekstremofiller, benzersiz adaptasyonlara sahip enzimlere sahiptir. *Protein Science*'da (19 Şubat 2025) yayınlanan bir araştırma, lösin biyosentezinde yer alan bir enzim olan 3-İzopropilmalat dehidrojenazı (IPMDH) incelemek için atasal sekans rekonstrüksiyonu (ASR) kullandı. Waseda Üniversitesi'nden Profesör Satoshi Akanuma'nın ekibi, evrimini izlemek için 11 atasal IPMDH enzimini yeniden yapılandırdı. Çalışma, beşinci ve altıncı atasal enzimler arasında 25 °C'de katalitik aktivitede önemli bir artış olduğunu ortaya koydu. Yönlendirilmiş mutagenez, aktif bölgeden uzak, düşük sıcaklıklarda aktiviteyi artıran temel amino asit ikamelerini belirledi. Moleküler dinamik simülasyonları, altıncı atasal enzimin (Anc06) aktivasyon enerjisini azaltan kısmen kapalı bir konformasyon benimseyebildiğini gösterdi. Büyük Oksidasyon Olayı sırasında 2,5 ila 2,1 milyar yıl önce meydana gelen bu geçiş, küresel soğumanın enzim adaptasyonunu yönlendirdiğini gösteriyor. ASR, enzim verimliliğini artıran mutasyonları belirlemeye yardımcı olarak yaşamın çevresel değişikliklere evrimsel tepkisi hakkında bilgi sağlar. Bu bulgular biyoteknoloji, ilaç ve çevre bilimlerinde potansiyel uygulamalara sahiptir.