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Evolución del metabolismo

Los caminos metabólicos incluyen varias reacciones moleculares y químicas largas y complejas incluyendo glicolisis y el ciclo de ácido cítrico. Éstos están presentes en los tres dominios de cosas vivas y estaban presentes en el antepasado universal pasado. El antepasado universal es la célula procariótica y es probablemente un methanogen que tiene metabolismo extenso del aminoácido, del nucleótido, del hidrato de carbono y de lípido.

Evolución del metabolismo

Durante siglos y tiempo, la retención de estos caminos antiguos puede ser el resultado de estas reacciones que son una solución óptima a sus problemas metabólicos determinados. Por ejemplo, la glicolisis y el ciclo de ácido cítrico producen sus productos finales altamente eficientemente y en un número mínimo de pasos. Esta economía y situación óptima ha llevado a la evolución de estas reacciones en un cierto plazo.

Evolución del ciclo de Kreb o del ciclo de ácido cítrico

El origen evolutivo del ciclo de ácido cítrico de Krebs (ciclo de Krebs) ha sido de largo un caso modelo en la comprensión del origen y de la evolución de caminos metabólicos. Aunque los pasos químicos del ciclo se preserven intacto en la naturaleza, los organismos diversos hacen uso diverso de su química. Los organismos utilizan en algunos casos solamente las porciones seleccionadas del ciclo.

Los orígenes de las reacciones dominantes se encuentran en los organismos anaeróbicos más primitivos del pasado. Dos brazos del ciclo de Krebs, del brazo oxidativo y del brazo reductor se pueden conectar por el sistema de la óxidorreductasa de 2 oxoglutarate.

Hipótesis

Más de una hipótesis se ha propuesto para explicar la evolución de caminos metabólicos. Éstos incluyen la adición secuencial de enzimas nuevas a caminos anteriores mucho más cortos así como el reclutamiento de enzimas preexistentes y de su montaje en un camino de reacción nuevo.

Los estudios Genomic han mostrado que las enzimas en un camino son probables tener una ascendencia compartida, sugiriendo que muchos caminos se han desarrollado en una moda gradual. A lo largo del revelado de caminos las funciones nuevas fueron creadas de pasos preexistentes en el camino.

Una hipótesis alternativa viene de los estudios que trazan la evolución de las estructuras de las proteínas en redes metabólicas. Esto muestra que las enzimas penetrante están reclutadas. Este reclutamiento tramita resultado en un mosaico enzimático evolutivo.

Hay también una posibilidad que algunas partes de metabolismo pudieron existir como “módulos” que pueden ser reutilizados en diversos caminos y realizar funciones similares en diversas moléculas. Algunas de las funciones y de las partes de los caminos que no son esenciales para la supervivencia se pierden a lo largo de la evolución también.

Fuentes

  1. http://web.udl.cat/usuaris/pg193845/RARAGCMJES1.pdf
  2. http://ftp.ks.uiuc.edu/Publications/Papers/PDF/FORS99B/FORS99B.pdf
  3. http://www.stats.ox.ac.uk/__data/assets/file/0013/3343/giannoulatou.pdf
  4. http://www.pnas.org/content/87/1/200.full.pdf
  5. https://mywebspace.wisc.edu/carollee/web/Lee/611%202009%20ReadingWEB/NebertCYP450.pdf

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Ananya Mandal

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Dr. Ananya Mandal

Dr. Ananya Mandal is a doctor by profession, lecturer by vocation and a medical writer by passion. She specialized in Clinical Pharmacology after her bachelor's (MBBS). For her, health communication is not just writing complicated reviews for professionals but making medical knowledge understandable and available to the general public as well.

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