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Como la actividad de las proteínas enzimáticas César Nombela
naturales funciona en ambientes acuosos, una pregunta
fundamental es si cabe modificar la proteína para lograr gen con actividad en medio orgánico. Un mutante triple
que su actividad catalítica sea funcional solventes mostraba una actividad notable incrementada en
orgánicos polares. Ampliar esa capacidad catalítica del dimetilformamida (85%). La secuenciación del mismo
medio acuoso al medio orgánico podría aportar numerosas mostró que las mutaciones se situaban en las proximidades
ventajas, entre otras la catálisis en un medio en el que la de la región de fijación del sustrato y en el centro activo de
contaminación microbiana se puede evitar fácilmente. El la subtilisina E (1).
éxito de estos primeros trabajos se logró con el gen de la
subtilisina E de la bacteria Bacillus subtilis. La subtilisina La figura 1 representa un esquema de cómo se puede
es una endopeptidasa que reconoce enlaces peptídicos con plantear la evolución de proteínas enzimáticas en el
serina y que puede actuar de forma reversible, por lo que laboratorio. Son muchos los procedimientos para provocar
tiene aplicaciones en la síntesis de péptidos. mutagénesis al azar de manera que cabe pensar en cubrir
todos los genes y todas las posiciones de su secuencia.
Por mutagénesis del gen de subtilisina E (serin- Naturalmente, sabemos que muchas de estas mutaciones
endopeptidasa) de B. subtilis, empleando la técnica de la pueden provocar la pérdida de la proteína correspondiente
reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para construir en la célula o conducir a polipéptidos totalmente carentes
una mini-genoteca de 300 clones del fragmento del gen de de actividad, estabilidad u otras propiedades. Pero, las
subtilisina, y tras dos rondas de mutación y selección en experiencias relatadas anteriormente con el gen de la
placas con caseína, se lograron diversos mutantes de este subtilisina E demuestran que caben numerosos cambios
mutacionales que determinen una proteína con nuevas
propiedades.

Figura 1. Esquema del proceso de modificación genética de proteínas, mediante mutación, acompañado de la selección de los
mutantes con propiedades mejoradas. Tras una elección inicial, los mutantes pueden ser sometidos a sucesivas rondas de
mutación y selección, de las cuales pueden derivarse proteínas con propiedades nuevas y actividad incluso abiológica.
Reproducida con permiso de la Royal Swedish Academy of Sciences.

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