Onderzoek onder leiding van de University of Queensland waarin 450 miljoen jaar oude enzymen opnieuw werden gemaakt, heeft geleid tot een 'hack' van biochemische engineering die zou kunnen leiden tot nieuwe medicijnen. smaken, geurstoffen en biobrandstoffen.

Professor Elizabeth Gillam van UQ's School of Chemistry and Molecular Biosciences zei dat de studie aantoonde dat oude enzymen hoge temperaturen kunnen overleven en dat dit kan helpen om chemicaliën goedkoop en op grote schaal te maken.

"We hebben gekeken hoe we een biologisch agens konden gebruiken, zoals enzymen, om chemische reacties te versnellen, als alternatief voor de huidige commerciële processen, ' zei professor Gillam.

"Het is vaak erg moeilijk om precieze wijzigingen aan te brengen in complexe chemicaliën, maar dit is essentieel in veel industrieën, de farmaceutische industrie is daar een goed voorbeeld van.

"Deze methoden vallen vaak meerdere sites op een chemische stof aan, zodat men eindigt met een mengsel van bijproducten, terwijl het vaak veel energie kost en schadelijk afval oplevert."

Het team vond enzymen die effectiever waren bij hogere temperaturen en beter konden zijn, snellere en goedkopere katalysatoren, minder energie verbruiken en giftige chemicaliën vermijden.

"Natuurlijk voorkomende enzymen overleven niet lang genoeg om dit alternatief concurrerend te maken - dus bedachten we een hack, ' zei professor Gillam.

"De voorouders van het pre-Cambrium-tijdperk van deze enzymen waren in staat om grote hitte te overleven, toen de temperatuur op aarde rond de 60 graden Celsius was.

"We hebben alle gensequenties verkregen die we konden voor een bepaalde reeks oude enzymen, werkten hun genetische evolutionaire geschiedenis uit en bepaalden de meest waarschijnlijke volgorde van hun gemeenschappelijke voorouder die zou hebben bestaan ​​in de vroegste gewervelde dieren.

"Toen hebben we dit gen opnieuw gemaakt, stopte het in een bacterie en testte de eigenschappen van het enzym waarvoor het codeerde."

Het team ontdekte dat het voorouderlijke enzym bestand was tegen hoge temperaturen en ongeveer 100 keer langer meeging bij omgevingstemperaturen.

"Dit betekent meer 'waar voor je geld' in een commercieel proces, maar verbetert ook de ecologische duurzaamheid, en verruimt ons begrip en gebruik van enzymen in de synthetische biologie.

"De breedte van commerciële toepassingen wordt alleen beperkt door de verbeelding.

"Bijvoorbeeld, deze ontdekking kan gebieden zoals gentherapie vooruithelpen of helpen bij het saneren van vervuilde omgevingen - er is veel werk te doen."