Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Umeå descobriu que uma enzima nas células humanas provavelmente evoluiu de um antigo organismo unicelular. As propriedades únicas da enzima significam que ela pode ser usada como um bloco de construção no projeto de novas enzimas, por exemplo, no processamento de matérias-primas de madeira. As descobertas são apresentadas em Science Advances .

A vida na Terra é dividida em três grupos de organismos: bactérias, archaea e eucariotos, sendo os humanos pertencentes ao último grupo, os eucariotos. Uma teoria é que evoluímos de archaea, que por sua vez pode ter evoluído de bactérias.

Agora, uma equipe de pesquisadores do Departamento de Química da Universidade de Umeå descobriu traços claros de uma archaea (odinarchaeota) em uma enzima encontrada no núcleo das células humanas . A enzima humana é chamada de AK6 e tem uma variedade de funções, como metabolismo energético, estabilização do genoma e morte celular programada.

"A descoberta acrescenta uma pequena peça do quebra-cabeça para entender como as células humanas evoluíram a partir de predecessores mais primitivos. O momento é interessante, já que o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina foi para a grande descoberta de que nós, humanos, temos muito DNA neandertal em nosso material genético ", diz Magnus Wolf-Watz, professor do Departamento de Química.

O predecessor primitivo odinaarchaeota tem uma característica única e valiosa em comparação com a enzima humana AK6. Enquanto AK6 só pode reconhecer e usar uma molécula específica ao catalisar uma reação química, a enzima de odinarchaeota pode usar uma ampla gama de moléculas.

"No estudo, descobrimos o mecanismo molecular para esse amplo espectro ", diz Elisabet Sauer-Eriksson, professora do Departamento de Química.

"O truque é que a enzima de odinaarchaeota usa o aminoácido glutamina, que tem propriedades químicas únicas que são usadas em todo o seu potencial na enzima. O reconhecimento geral e amplo de diferentes moléculas ocorre com uma sequência de loop curto na enzima e esse loop pode ser usado como uma peça de Lego no design de novas enzimas."

A área de design de enzimas visa desenvolver enzimas que possam ser utilizadas, por exemplo, em química verde. Um exemplo disso é o processamento de matérias-primas de madeira , que é uma forte área de pesquisa na Universidade de Umeå.