Was ist ein Isoenzym?

Isoenzyme sind Enzyme, die identische chemische Reaktionen katalysieren, aber aus verschiedenen Aminosäuresequenzen bestehen.Sie werden manchmal als Isozyme bezeichnet.Isoenzyme werden von verschiedenen Genen produziert und sind trotz ihrer ähnlichen Funktionen nicht überflüssig.Sie treten in vielen Geweben im gesamten Körper auf und sind wichtig für verschiedene Entwicklungs- und Stoffwechselprozesse.

Wenn sich ein Organismus entwickelt, tritt gelegentlich eine Gen -Duplikation auf.Dies könnte das Ergebnis einer homologen Rekombination oder der Genreparatur sein.Wenn die natürliche Selektion das doppelte genetische Material bevorzugt, wie in Fällen, in denen dasselbe Gen für verschiedene Prozesse nützlich ist, wird die doppelte Kodierung beibehalten und Isoenzyme gebildet.Bedingungen.Die alkalische Phosphatase (ALP) und Lactatdehydrogenase (LDH) sind Beispiele für Isoenzyme, die üblicherweise für diesen Zweck verwendet werden.

LDH ist für die anaerobe Atmung unerlässlich.Wenn der Sauerstoffgehalt niedrig ist, wandelt LDH Pyruvat in Laktat um und liefert eine Quelle für Muskelenergie.Dieses Enzym existiert in fünf Isoenzym-Sorten im menschlichen Körper, die LDH-1 bis LDH-5 nummeriert, und kann in verschiedenen Geweben gefunden werden, einschließlich Herz, Leber und Lunge.Zum Beispiel ist nach einem Herzinfarkt der Serumspiegel von LDH-1 höher als das von LDH-2, da das beschädigte Herzgewebe, das in LDH-1 reich ist, dieses Isoenzym in den Blutkreislauf freigibt.Hohe LDH-5-Spiegel treten hauptsächlich in Tumoren vor und können auf das Vorhandensein von Krebs hinweisen.Abnormal hohe oder niedrige ALP -Spiegel können auf eine Vielzahl von Erkrankungen hinweisen, einschließlich Lebererkrankungen, Knochenerkrankungen und Schwangerschaft.Ein ALP -Isoenzym ist auch am Knochenwachstum beteiligt, und hohe Spiegel dieses Isoenzyms können auf eine neue Knochenbildung hinweisen.

Isoenzyme können unter Verwendung einer Gelelektrophorese voneinander unterschieden werden.Bei Gelelektrophorese werden Isoenzymfragmente durch eine elektrische Ladung durch ein dickes Gel gezogen.Jedes Isoenzym hat aufgrund seiner einzigartigen Aminosäuresequenz eine eigene Ladung.Dies ermöglicht es Gelelektrophorese, die Fragmente zur Identifizierung in Banden zu trennen.

Als Molekülmarker sind Isoenzyme in der Populationsgenetik nützlich.Isoenzymstudien werden auf Populationsebene durchgeführt, um die genetische Variation und den Genfluss zu analysieren.Das Vorhandensein von Isoenzymen kann bei neuen Phänotypen oder physiologischen Variationen innerhalb von Arten analysiert werden.