Co to jest izoenzym?

Izoenzymy są enzymami, które katalizują identyczne reakcje chemiczne, ale składają się z różnych sekwencji aminokwasowych.Czasami są one określane jako izozymy.Izoenzymy są wytwarzane przez różne geny i nie są zbędne pomimo ich podobnych funkcji.Występują w wielu tkankach w całym ciele i są ważne dla różnych procesów rozwojowych i metabolicznych.

W miarę ewolucji organizmu, od czasu do czasu występuje powielanie genów.Może to być wynikiem homologicznej rekombinacji lub naprawy genów.Gdy selekcja naturalna sprzyja zduplikowanym materiale genetycznym, podobnie jak w przypadkach, w których ten sam gen jest przydatny w różnych procesach, zachowuje się duplikaty kodowania i powstają izoenzymy.

Izoenzymy są przydatnymi markerami biochemicznymi i można je zmierzyć w krwioobiegu w celu zdiagnozowania medycznej medycznej medycznejwarunki.Fosfataza alkaliczna (ALP) i dehydrogenaza mleczanowa (LDH) są przykładami izoenzymów, które są powszechnie stosowane w tym celu.

LDH jest niezbędny do oddychania beztlenowego.Gdy poziomy tlenu są niskie, LDH przekształca pirogronian na mleczan, zapewniając źródło energii mięśniowej.Enzym ten istnieje w pięciu odmianach izoenzymów w ludzkim ciele, ponumerowane LDH-1 przez LDH-5, i można go znaleźć w różnych tkankach, w tym w sercu, wątrobie i płucach.

Podwyższone poziomy określonych izoenzymów LDH mogą wskazywać na uszkodzenie tkanki.Na przykład po zawale serca poziom LDH-1 w surowicy jest wyższy niż LDH-2, ponieważ uszkodzona tkanka serca, która jest bogata w LDH-1, uwalnia izoenzym do krwioobiegu.Wysokie poziomy LDH-5 występują przede wszystkim w guzach i mogą wskazywać na obecność raka.

ALP jest enzymem, który usuwa grupy fosforanowe z cząsteczek w ciele i jest ważny dla prawidłowej funkcji wątroby, jelita i łożyska.Nieprawidłowo wysoki lub niski poziom ALP może wskazywać na różne warunki, w tym chorobę wątroby, chorobę kości i ciążę.Izoenzym ALP bierze również udział we wzroście kości, a wysoki poziom tego izoenzymu może wskazywać na nowe tworzenie kości.

Izoenzymy można odróżnić od siebie przy użyciu elektroforezy żelowej.W elektroforezy żelowej fragmenty izoenzymu są rysowane przez gruby żel przez ładunek elektryczny.Każdy izoenzym ma wyraźny ładunek ze względu na unikalną sekwencję aminokwasową.Umożliwia to elektroforezę żelową oddzielenie fragmentów na pasma do identyfikacji.

Jako markery molekularne izoenzymy są przydatne w genetyce populacji.Badania izoenzymów są przeprowadzane na poziomie populacji w celu analizy zmienności genetycznej i przepływu genów.Obecność izoenzymów można analizować w przypadkach nowych fenotypów lub zmian fizjologicznych w obrębie gatunku.