Biologia
Sui “Proceedings of the National Academy of Science”
Tempi geologici per la biochimica senza enzimi
La conoscenza di questi dati permette di apprezzare l’evoluzione dei catalizzatori delle reazioni biochimiche e un confronto con i catalizzatori di sintesi
Tutte le reazioni biologiche all’interno delle cellule dipendono dagli enzimi: la loro azione permette a tali processi di svolgersi nell’arco di alcuni millisecondi.Ma quanto lentamente procederebbero le reazioni spontaneamente, cioè in assenza di enzimi: minuti, ore o giorni? E quale importanza scientifica ha tale questione? A occuparsene da alcuni anni è Richard Wolfenden, docente di biochimica e biofisica dell’Università della North Carolina a Chapel Hill. Nel 1995, Wolfenden ha trovato che senza un particolare enzima, una reazione biologica assolutamente essenziale per costruire DNA ed RNA impiegherebbe circa 78 milioni di anni.
"Ora abbiamo trovato una reazione che, in assenza di enzimi, è circa 30 volte più lenta di quella”, ha spiegato Wolfenden. "Il suo tempo di dimezzamento, cioè il tempo che impiega la metà dei reagenti per essere consumata, è di 2,3 miliardi di anni, circa metà dell’età della Terra; gli enzimi fanno sì che la reazione si svolga nell’ordine di alcuni millisecondi.”
Secondo quanto riporta la rivista “Proceedings of the National Academy of Science”, che pubblica un resoconto dello studio, la reazione in questione è essenziale per la biosintesi dell’emoglobina e della clorofilla.
L’enzima che la catalizza, l’uroporfirinogeno decarbossilasi, è perciò fondamentale sia per la vita vegetale sia per quella animale: il tasso di produzione di clorofilla ed emoglobina nelle cellule “viene aumentato di un fattore enorme, equivalente alla differenza tra il diametro di una cellula batterica e la distanza tra il Sole e la Terra”.
La conoscenza di questi dati permette ai biologi di apprezzare l’evoluzione dei catalizzatori delle reazioni biochimiche e consente anche un confronto con i catalizzatori chimici sintetizzati in laboratorio. “Inoltre, gli enzimi che raggiungono una così alta efficienza come catalizzatori rappresentano anche alcuni fra i più sensibili bersagli per lo sviluppo di farmaci”, ha concluso il ricercatore. (fc)
Tutte le reazioni biologiche all’interno delle cellule dipendono dagli enzimi: la loro azione permette a tali processi di svolgersi nell’arco di alcuni millisecondi.Ma quanto lentamente procederebbero le reazioni spontaneamente, cioè in assenza di enzimi: minuti, ore o giorni? E quale importanza scientifica ha tale questione? A occuparsene da alcuni anni è Richard Wolfenden, docente di biochimica e biofisica dell’Università della North Carolina a Chapel Hill. Nel 1995, Wolfenden ha trovato che senza un particolare enzima, una reazione biologica assolutamente essenziale per costruire DNA ed RNA impiegherebbe circa 78 milioni di anni.
"Ora abbiamo trovato una reazione che, in assenza di enzimi, è circa 30 volte più lenta di quella”, ha spiegato Wolfenden. "Il suo tempo di dimezzamento, cioè il tempo che impiega la metà dei reagenti per essere consumata, è di 2,3 miliardi di anni, circa metà dell’età della Terra; gli enzimi fanno sì che la reazione si svolga nell’ordine di alcuni millisecondi.”
Secondo quanto riporta la rivista “Proceedings of the National Academy of Science”, che pubblica un resoconto dello studio, la reazione in questione è essenziale per la biosintesi dell’emoglobina e della clorofilla.
L’enzima che la catalizza, l’uroporfirinogeno decarbossilasi, è perciò fondamentale sia per la vita vegetale sia per quella animale: il tasso di produzione di clorofilla ed emoglobina nelle cellule “viene aumentato di un fattore enorme, equivalente alla differenza tra il diametro di una cellula batterica e la distanza tra il Sole e la Terra”.
La conoscenza di questi dati permette ai biologi di apprezzare l’evoluzione dei catalizzatori delle reazioni biochimiche e consente anche un confronto con i catalizzatori chimici sintetizzati in laboratorio. “Inoltre, gli enzimi che raggiungono una così alta efficienza come catalizzatori rappresentano anche alcuni fra i più sensibili bersagli per lo sviluppo di farmaci”, ha concluso il ricercatore. (fc)
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