Une étude menée par l'ANU a retracé l'histoire de l'évolution d'une enzyme moderne avec une technique appelée reconstruction de protéine ancestrale, une découverte qui aidera à concevoir de nouvelles enzymes pour une utilisation en médecine et dans l'industrie.

L'auteur principal, le Dr Ben Clifton de l'ANU, a déclaré que si la biochimie évolutive expérimentale avait fourni un excellent aperçu de l'évolution de nouvelles enzymes, de nombreuses questions sont restées sans réponse.

"Cette technique nous permet de ressusciter, en un sens, des protéines éteintes depuis des millions d'années, afin qu'ils puissent être étudiés en laboratoire, " a déclaré le Dr Clifton de l'ANU Research School of Chemistry.

Les nouveaux travaux sur l'enzyme appelée cyclohexadiényl déshydratase, Publié dans Nature Chimie Biologie , révèle les processus d'évolution moléculaire qui sous-tendent l'émergence de nouvelles enzymes.

« Les enzymes sont des protéines essentielles à la vie en raison de leur capacité à accélérer des réactions chimiques spécifiques, " a déclaré le Dr Clifton.

« Comprendre les processus évolutifs qui créent de nouvelles enzymes est important car nous pouvons ensuite imiter ces processus pour concevoir ou fabriquer des enzymes à nos propres fins dans les industries biotechnologique ou pharmaceutique. »

Le chercheur principal, le professeur agrégé Colin Jackson de l'ANU, a déclaré qu'un défi majeur dans l'utilisation des enzymes en biotechnologie ou en médecine était de les concevoir pour effectuer des tâches spécifiques, plutôt que ce pour quoi ils ont naturellement évolué.

"Le gros problème auquel nous sommes confrontés lors de la conception d'enzymes est d'abord de comprendre comment elles fonctionnent, et comment ils peuvent acquérir de nouvelles fonctions, " a déclaré le Dr Jackson, qui est ARC Future Fellow à l'ANU Research School of Chemistry.

"Des études antérieures sur l'évolution des enzymes ont montré comment il est possible que de nouvelles enzymes évoluent à partir d'enzymes existantes, mais nous en savions encore très peu sur la façon dont les enzymes ont évolué en premier lieu, " il a dit.

Le Dr Clifton a déclaré que l'équipe de recherche a pu montrer comment des mutations individuelles dans une protéine inactive introduisaient et affinaient progressivement la capacité de la protéine à accélérer une réaction chimique particulière.

"Notre travail donne l'exemple le plus détaillé, à ce jour, d'un processus évolutif naturel qui peut créer une enzyme à partir de zéro, " il a dit.