LAS RIBOZIMAS

Las ribozimas son ARN con actividad catalítica. El término "ribozima" es una contracción de las

palabras "ácido ribonucleico" y "enzima". Los sustratos de las ribozimas son con frecuencia ARN. La

actividad de las ribozimas combina transesterificación e hidrólisis de un enlace fosfodiéster. Muchas

ribozimas naturales catalizan la hidrólisis de uno de sus propios enlaces fosfodiéster

(ribozimasautocatalíticas) o de enlaces de otros ARN. Se han descrito ribozimas en virus, en

procariotas y en eucariotas.

Utilidad de las ribozimas

El descubrimiento de las ribozimas ha supuesto una revolución en biología molecular con profundas

implicaciones funcionales y evolutivas. Es posible modificar esta moléculas, por lo que representan

una potente herramienta biotecnológica para degradar RNA específicos (silenciamiento génico).

Las ribozimas, al actuar como "tijeras moleculares", permitirán manipular el RNA fácilmente. Por

ejemplo, se podría proteger contra virus, bacterias o hongos patógenos eliminando

específicamente su RNA. Se está estudiando la posibilidad de utilizar las ribozimas contra el virus del

VIH, los virus herpéticos y el virus del mosaico del tabaco.

Las ribozimas y el origen de la vida

Las ribozimas pueden aportar luz sobre el origen de la vida; según la hipótesis del mundo de ARN, las

moléculas precursoras de la vida fueron moléculas de ARN, o similares, con capacidad de

autoduplicarse; estas hipotéticas replicasas de ARN habrían evolucionado hasta originar la célula.

NOMENCLATURA Y CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS

Muchas enzimas han sido designadas añadiendo el sufijo -asa al nombre del sustrato, es decir, la

molécula sobre la cuál ejerce su actividad catalítica. Por ejemplo la ureasa cataliza la hidrólisis de la

urea, y la arginasa cataliza la hidrólisis de la arginina. Otras enzimas han recibido su nombre en

función del tipo de reacción que catalizan; así la Gliceraldehído-3-fosfato-deshidrogenasa cataliza

la deshidrogenación (oxidación) del Gliceraldehído-3-fosfato a 3-fosfoglicerato. Incluso algunas se

conocen de hace mucho tiempo y mantienen su nombre, sin dar información alguna del sustrato o

la reacción que catalizan (tripsina).

No obstante, existe una clasificación sistemática de las enzimas que las divide en 6 grandes grupos,

cada uno de los cuales se divide a su vez en subclases:

1: Oxido-reductasas (reacciones de oxido-reducción)

2: Transferasas (transfieren grupos funcionales)

3: Hidrolasas (reacciones de hidrólisis),

4: Liasas (reacciones de adición a los dobles enlaces)

5: Isomerasas (reacciones de isomerización)

6: Ligasas (formación de enlaces con consumo de ATP).

A cada enzima se le asigna un número con cuatro dígitos. Los tres primeros indican la clase,

subclase y sub-subclase, respectivamente, y el último es un número de orden.

HOLOENZIMA

Una holoenzima es una enzima que está formada por una proteína (apoenzima) y un cofactor, que

puede ser un ion o una molécula orgánica compleja unida (grupo prostético) o no (una coenzima).

En resumidas cuentas, es una enzima completa y activada catalíticamente.

Las holoenzimas son enzimas que carecen de los componentes químicos apropiados para realizar la

actividad catalítica, por ello, se ayudan de otras sustancias no proteicas, denominadas cofactores

que, fijadas en su superficie mediante enlaces covalentes o débiles, le aportan a la enzima los

grupos y funciones químicas que necesita. En estos casos, la parte proteica de la enzima de

denomina apoenzima y la fracción no proteica es el cofactor.

HOLOENZIMA = APOENZIMA + COFACTOR

APOENZIMA

La apoenzima es la parte proteica de una holoenzima, es decir, una enzima que no puede llevar a

cabo su acción catalítica desprovista de los cofactores necesarios, ya sean iones metálicos (Fe, Cu,

Mg, etc.) u orgánicos, que a su vez puede ser una coenzima o un grupo prostético, dependiendo

de la fuerza de sus enlaces con la apoenzima. La apoenzima, es por tanto, catalíticamente inactiva,

hasta que se le une el cofactor adecuado.

ISOENZIMA

Las isoenzimas o isozimas son enzimas que difieren en la secuencia de aminoácidos, pero que

catalizan la misma reacción química. Estas enzimas suelen mostrar diferentes parámetros cinéticos

(i.e. diferentes valores de KM), o propiedades de regulación diferentes. La existencia de las

isoenzimas permite el ajuste del metabolismo para satisfacer las necesidades particulares de un

determinado tejido o etapa del desarrollo. En bioquímica, las isoenzimas son isoformas (variantes

estrechamente relacionadas) de las enzimas. En muchos casos, son codificadas por genes

homólogos que han divergido con el tiempo. Aunque de forma estricta, las aloenzimas representan

enzimas de diferentes alelos de un mismo gen y las isoenzimas representan enzimas de diferentes

genes cuyos productos catalizan la misma reacción, los dos términos se suelen usar indistintamente.

Ejemplo de isoenzima

Un ejemplo de una isoenzima es la glucoquinasa, una variante de hexoquinasa que no es inhibida

por la glucosa-6-fosfato. Sus diferentes funciones de regulación y su menor afinidad por la glucosa

(en comparación con otros hexoquinasas), le permiten tener diferentes funciones en las células de

determinados órganos, como el control de la liberación de insulina por las células beta del

páncreas, o la iniciación de la síntesis de glucógeno por las células del hígado. Ambos procesos

deben ocurrir solamente cuando la glucosa es abundante, o ocurre algún problema.

Distinguiendo isoenzimas

Isoenzimas (y aloenzimas) son variantes de la misma enzima. A menos que sean idénticas en cuanto

a sus propiedades bioquímicas, por ejemplo, sus sustratos y cinética enzimática, pueden ser

diferenciados por ensayos bioquímicos. Sin embargo, estas diferencias suelen ser sutiles

(particularmente entre las aloenzimas que a menudo son variantes neutrales). Esta sutileza es de

esperar, debido a que dos enzimas que difieran considerablemente en sus funciones no es probable

que sean identificadas como isoenzimas.

Mientras que las isoenzimas pueden ser casi idénticas en cuanto a su funcionamiento, pueden diferir

en otros aspectos. En particular, las sustituciones de aminoácidos que cambian la carga eléctrica

de la enzima (por ejemplo, la sustitución de ácido aspártico con ácido glutámico) son fáciles de

identificar por electroforesis en gel, y esto constituye la base para el uso de las isoenzimas como

marcadores moleculares.

Isoenzimas y aloenzimas como marcadores moleculares

En genética de poblaciones es esencial un estudio de las causas y los efectos de la variación

genética dentro y entre las poblaciones, y en el pasado han sido las isoenzimas los marcadores

moleculares más ampliamente utilizados con este fin. A pesar de que ya han sido ampliamente

superados por otros enfoques más informativos basados en el ADN (como la secuenciación directa

del ADN, polimorfismos de un solo nucleótido y microsatélites), aún están entre los sistemas de

marcadores más rápidos y más baratos de desarrollar, y son una excelente elección para proyectos

que sólo necesitan identificar bajos niveles de variación genética, e.g cuantificación de los sistemas

de apareamiento.