Je vraagt je misschien af waarom iemand een 2 miljard jaar oud enzym zou namaken als het leven op aarde allang is geëvolueerd en het niet meer nodig heeft.
Maar zo denkt een onderzoeksteam met onder anderen moleculair biologen van de universiteit van Leipzig gelukkig niet.
Hun ambitie is om meer te leren over allerlei soorten enzymen door hun oeroude voorgangers te bestuderen – bijvoorbeeld met het oog op doorbraken in de geneeskunde.
Daarom hebben de onderzoekers een vroege variant van het enzym RNA-polymerase gereconstrueerd door de evolutie van bacteriële enzymen in kaart te brengen.
Dit blijkt uit een artikel gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Molecular Biology and Evolution.
RNA-polymerase is een enzym dat helpt bij de vorming van het macromolecuul RNA, dat in vrijwel alle levende cellen voorkomt.
Hier is het een belangrijk onderdeel van de totale machinerie van de cellen en transporteert het genetische informatie door het lichaam.
Moderne enzymen nemen pauze
Door de reconstructie van het oude enzym kon het team de eigenschappen ervan vergelijken met die van moderne bacteriële enzymen.
Dat gaf de wetenschappers antwoord op een kwestie waar ze zich al lange tijd het hoofd over braken: waarom moderne RNA-polymerasen de neiging hebben hun activiteit periodiek te onderbreken.
In tegenstelling tot hun voorouders werken moderne enzymen niet continu, maar nemen ze regelmatig een pauze als ze het RNA opbouwen.
Door deze pauzes te vergelijken met het ontbreken ervan in het gereconstrueerde enzym, zagen de onderzoekers dat de moderne enzymen minder fouten maakten en dus veel sneller waren – een duidelijk evolutionair voordeel.
‘Die ontdekking verraste ons zeer. We zijn al 20 jaar bezig met deze kwestie en nu weten we eindelijk hoe het zit,’ zegt Mario Mörl, hoogleraar biochemie aan de universiteit van Leipzig.