Concentraciones óptimas de enzimas y sus sustratos
Hasta ahora, los científicos asumían que no existe una relación general entre las concentraciones individuales
Las células biológicas invierten gran parte de sus recursos en la producción de enzimas, que catalizan la conversión de sustratos en productos. Un equipo internacional de bioinformáticos y biofísicos, dirigido por el profesor Martin Lercher, de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU), descubrió que estos procesos son más eficaces cuando existe una determinada relación entre las concentraciones intracelulares de enzimas y sustratos. Describen este descubrimiento en el número actual de la revista PLOS Biology.
Representación esquemática de la relación entre el flujo de reacción (sombreado azul) y las concentraciones en masa de una enzima y su sustrato, con la eficiencia óptima a lo largo de la diagonal.
HHU / Martin Lercher
Sin enzimas, las células biológicas no pueden funcionar. Las enzimas catalizan innumerables reacciones químicas que, de otro modo, se desarrollarían con demasiada lentitud o no lo harían en absoluto. Así, las enzimas son herramientas moleculares esenciales de las células para producir sus bloques de construcción, pero también para regular sus procesos.
Las células biológicas contienen cientos de tipos de enzimas y sustratos diferentes. Para la biología molecular y para muchas áreas de la medicina, es importante entender cómo sus concentraciones afectan a las funciones celulares. Este conocimiento también ayuda a los biotecnólogos a desarrollar fábricas biológicas más eficientes basadas en enzimas.
Hasta ahora, los científicos suponían que no existía ninguna relación general entre las concentraciones individuales. Un equipo de investigadores del Instituto de Biología Celular Computacional de la HHU y del Departamento de Física de la Universidad de California en San Diego (UCSD) ha deducido ahora dicha relación, basándose en la consideración de procesos con una eficiencia celular óptima.
Los investigadores concluyen que la masa intracelular de un sustrato debe ser igual a la masa de las enzimas libres que esperan convertirlo en productos. Esta relación se confirmó con datos experimentales de la bacteria E. coli.
El profesor Lercher comentó sus resultados: "Es sorprendente que una relación tan sencilla parezca regir las concentraciones en las células vivas. No me extrañaría que este importante resultado acabara apareciendo en los libros de texto de bioquímica y fisiología celular".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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