Alle biologische reacties binnen menselijke cellen hangen van enzymen af. Hun macht als katalysators laat biologische reacties toe om gewoonlijk in milliseconden voor te komen. Maar hoe langzaam deze reacties, bij gebrek aan enzymen - notulen, uren, dagen spontaan te werk zouden gaan? En waarom stel zelfs de vraag?
Één wetenschapper die deze kwesties bestudeert is Richard Wolfenden, Ph.D., Onderscheidden de Oudstudenten Professor Biochemistry en Biofysica en Chemie bij de Universiteit van Noord-Carolina bij de Heuvel van de Kapel. Wolfenden houdt posten in zowel de School van Geneeskunde als in de Universiteit van Kunsten en Wetenschappen en is een lid van de Nationale Academie van Wetenschappen.
In 1995, rapporteerde Wolfenden dat zonder een bepaald enzym, een biologische transformatie die hij „absoluut“ in het creëren van de bouwstenen van DNA essentieel heeft geacht en RNA 78 miljoen jaar zou vergen.
„Nu hebben wij een reactie gevonden die - opnieuw, bij gebrek aan een enzym - bijna 30 keer langzamer is dan dat,“ bovengenoemde Wolfenden. „Zijn halveringstijd - de tijd het voor de helft van de te verbruiken substantie neemt - is 2.3 miljard jaar, over de helft van de leeftijd van de Aarde. De Enzymen kunnen maken dat de reactie in milliseconden.“ gebeurt
Met medeauteur Charles A. Lewis, Ph.D., een post-doctorale wetenschapper in zijn laboratorium, publiceerde Wolfenden een rapport onlangs van hun nieuwe bevindingen in de online vroege uitgave van de Werkzaamheden van de Nationale Academie van Wetenschap. De studie moet ook in de 11 het af:drukken van Nov. verschijnen uitgave.
De reactie in kwestie is essentieel voor de biosynthese van hemoglobine en chlorofyl, genoteerde Wolfenden. Maar wanneer gekatalyseerd door decarboxylase van enzymuroporphyrinogen, worden het tarief van chlorofyl en de hemoglobineproductie in cellen „verhoogd met een wankelende factor, die aan het verschil tussen de diameter van een bacteriële cel en de afstand van de Aarde aan de zon.“ gelijkwaardig is
„Dit enzym is essentieel voor zowel plant als het dierlijke leven op de planeet,“ bovengenoemde Wolfenden. „Wat wij hier bepalen is wat de evolutie moest overwinnen, dat het enzym een enorme hindernis overwint, een reactiehalveringstijd van 2.3 miljard jaar.“
Het Weten van hoe lang de reacties zonder enzymen zouden duren staat biologen toe om hun evolutie als vruchtbare katalysators te waarderen, bovengenoemde Wolfenden. Het laat ook wetenschappers toe om enzymen met kunstmatige die katalysators te vergelijken in het laboratorium worden geproduceerd.