From RNA to DNA, why so many ribonucleotide reductases?

Resumo

É geralmente aceito que o DNA surgiu depois do RNA durante a evolução química da vida. Para sintetizar o DNA, os desoxirribonucleotídeos são necessários como blocos de construção. Atualmente, eles são formados a partir dos ribonucleotídeos correspondentes por meio da ação enzimática das ribonucleotídeos redutases. Três classes de enzimas estão presentes em vários organismos. Há pouca semelhança de sequência entre as três classes de redutases. No entanto, os mecanismos enzimáticos e o comportamento alostérico das enzimas de vários organismos são fortemente conservados, sugerindo que as enzimas podem ter evoluído de um ancestral comum, com a redutase anaeróbica Escherichia coli classe III como seu parente mais próximo.

Abstract

It is generally accepted that DNA appeared after RNA during the chemical evolution of life. To synthesize DNA, deoxyribonucleotides are required as building blocks. At present, these are formed from the corresponding ribonucleotides through the enzymatic action of ribonucleotide reductases. Three classes of enzymes are present in various organisms. There is little sequence similarity among the three classes of reductases. However, enzymic mechanisms and the allosteric behavior of the enzymes from various organisms are strongly conserved, suggesting that the enzymes might have evolved from a common ancestor, with the class III anaerobic Escherichia coli reductase as its closest relative.