Il controllo della promiscuità enzimatica
I ricercatori del progetto FUNCEVODUPLIGENES (Probing the evolution of promiscuity and functional diversification among ancient gene duplicates) hanno studiato le ragioni delle differenze genetiche tra i duplicati. Il successo in questo settore di ricerca aumenterà le conoscenze relative all’evoluzione delle proteine. Ulteriori benefici includono un uso diretto degli enzimi promiscui nei casi in cui questi vantino una seconda funzione che può essere utilizzata nelle biotecnologie. Inoltre, sarà possibile una più accurata ingegneria genetica degli enzimi industriali e previsioni più precise per quanto riguarda l’evoluzione della resistenza agli antibiotici in quanto a introduzione di nuovi agenti antimicrobici. Gli scienziati hanno lavorato su colture mutanti di Escherichia coli (E. coli) per studiare la diversificazione funzionale delle disolfuro reduttasi relative alle flavoproteine (FDR). Tuttavia, dopo la conferma della produzione inefficiente di proteine da parte delle FDR, per tali colture mutanti, i ricercatori hanno manipolato il sito di legame del ribosoma che guida la traduzione delle FDR. Utilizzando una proteina fluorescente gialla come marcatore, i ricercatori hanno sviluppato un metodo ad alto rendimento per caratterizzare il potenziale di traduzione di grandi librerie RBS, vaste quanto un quarto di milione di varianti. Il passo successivo riguarda l’identificazione delle librerie che hanno conferito un’espressione efficiente della proteina. Per la ricerca futura, la sostituzione dell’attuale RBS delle FDR con tali varianti efficienti permetterebbe di testare la loro capacità di favorire l’espressione FDR nel batterio. La conoscenza relativa ai cambiamenti di funzione a seconda delle sequenze di geni può essere applicata all’uso di enzimi promiscui in settori bioindustriali quali enzimologia, biologia chimica e tecniche all’avanguardia per l’evoluzione controllata.
Parole chiave
Promiscuità enzimatica, evoluzione proteica, enzimi industriali, resistenza agli antibiotici