Kouder, maar niet trager

De snelheid waarmee een chemische reactie plaatsgrijpt is doorgaans sterk afhankelijk van de temperatuur. Gewoonlijk is het zo dat in warme omgevingen het reactieproduct veel sneller en in veel grotere hoeveelheden wordt aangemaakt dan in koude. Logisch, want de temperatuur van een vaste stof, vloeistof of gas is precies een maat voor de kinetische energie van de samenstellende deeltjes. Als die sneller en heviger gaan trillen en bewegen, dan maken ze meer kans om andere deeltjes te treffen waardoor nieuwe verbindingen kunnen ontstaan.

Maar hoe leg je het dan uit dat enzymen, de katalysatoren van de biologische cel, tegenwoordig nog altijd even snel en goed lijken te werken dan drie miljard jaar geleden, toen ze nog voornamelijk ééncelligen aandreven in de warme oersoep die de aarde toen was?

Amerikaanse microbiologen hebben daarop een antwoord klaar. Ze reconstrueerden de evolutionaire stamboom van het enzym ADK, dat een belangrijke rol speelt in het in evenwicht houden van de energiebalans binnenin cellen. Ze ontdekten dat het huidige enzym, dat gewend is aan koudere temperaturen, nog altijd even stabiel is als zijn voorouders van drie miljard jaar geleden die in een veel warmer klimaat leefden.

Daarmee verwijzen de vorsers meteen de hypothese dat een verhoogde activiteit ten koste moet gaan van stabiliteit, naar de prullenmand. Het enzym ADK – en de onderzoekers gaan ervan uit dat hetzelfde geldt voor andere enzymen – kon zich tijdens zijn evolutie dus losmaken van het blokkeringsmechanisme veroorzaakt door een lage temperatuur. (sst)

Bron: Marc Hoemberger, Brandeis University, Waltham, VS in Science