Congresos NNB-UNAM, Semana Nacional de Bioinformática NNB-2010

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Estudio sobre la subfuncionalización enzimática de dos homólogos de PriA que intervienen en la biosíntesis de Triptófano en Actinomyces.
Ana Lilia Juárez Vázquez

Última modificación: 2010-07-26

Resumen (trabajo de investigación actual y motivos para asistir)


Un buen modelo para explorar experimentalmente hipótesis evolutivas  relacionadas con la actividad enzimática es la enzima Fosforribosil Isomerasa A (PriA), presente en algunos Actinomicetos, la cual es una enzima bifuncional que interviene en la biosíntesis de Triptófano e Histidina y cuya dualidad se debe a que posee actividad N'-(5'-fosforribosil) antranilato –PRA- isomerasa (TrpF) y actividad N'-[(5'-fosforribosil) formimino]-5-aminoimidazol-4-carboxamida -ProFAR- isomerasa (HisA) (Barona- Gómez y Hodgson, 2003).   Un estudio reciente, hecho en nuestro laboratorio de comparación genómica entre 70 especies del orden de los Actinomicetos, identificó que en algunas especies del género Actinomyces los genes involucrados en la biosíntesis de histidina no están presentes; sin embargo, el ortólogo del gen HisA y los genes  involucrados en la biosíntesis de Triptófano, salvo el gen TrpF, si fueron identificados (Camacho-Zarco y cols. datos no publicados).  Lo anterior  nos ha llevado a hipotetizar que en estas especies (Actinomyces odontolyticus y Actinomyces sp. oral taxon) el gen hisA  ha pasado por un proceso de subfuncionalización enzimática que restringe la doble actividad hacia únicamente el sustrato PRA, resultando así  en la pérdida de la actividad ProFAR isomerasa. Suponemos que esto es el resultado de la acumulación de mutaciones puntuales, relativamente recientes, asociadas a un proceso de deterioro genómico en el que se han perdido los genes his.  Para poder abordar nuestra hipótesis, es necesario el uso de herramientas bioinformáticas que nos ayuden a obtener modelos estructurales complejos de las enzimas de estudio, así como el establecimiento de las relaciones filogenéticas que puedan darnos una perspectiva evolutiva, ayudándonos a comprender el proceso de subfuncionalización enzimática (Taller 1 - Dr. Pablo Vinuesa -). El uso correcto de dichas herramientas, nos facilitará hacer la comparación entre homólogos y encontrar residuos potencialmente importantes asociados con dicha subfuncionalización.  Consideramos que la obtención de un modelo predictivo de dinámica molecular de enzimas subfuncionales, nos permitirá conocer  cual es la restricción que se impone para interaccionar con  otros sustratos fosforribosilados (Taller 2-  Dr. César Millán Pacheco-Consideraciones prácticas de las simulaciones por dinámica molecular de macromoléculas y agregados). 


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