İzoenzim Nedir?

İzoenzimler, aynı kimyasal reaksiyonları katalize eden, ancak farklı amino asit dizilerinden oluşan enzimlerdir. Bazen izozim olarak adlandırılırlar. İzoenzimler farklı genler tarafından üretilir ve benzer fonksiyonlarına rağmen fazlalık göstermezler. Vücuttaki birçok dokuda görülürler ve farklı gelişimsel ve metabolik süreçler için önemlidirler.

Bir organizma geliştikçe, zaman zaman gen çoğalması meydana gelir. Bu, homolog rekombinasyonun veya gen onarımının sonucu olabilir. Doğal seçim, aynı genin farklı işlemler için yararlı olduğu durumlarda, kopya genetik materyali desteklediğinde, kopya kodlama korunur ve izoenzimler oluşur.

İzoenzimler yararlı biyokimyasal belirteçlerdir ve tıbbi durumları teşhis etmek için kan dolaşımında ölçülebilir. Alkalen fosfataz (ALP) ve laktat dehidrojenaz (LDH), bu amaç için yaygın olarak kullanılan izoenzimlerin örnekleridir.

LDH, anaerobik solunum için gereklidir. Oksijen seviyeleri düşük olduğunda, LDH piruvatı laktata dönüştürerek bir kas enerjisi kaynağı sağlar. Bu enzim, insan vücudunda LDH-1 ile LDH-5 arasında numaralandırılmış beş izoenzim çeşidinde bulunur ve kalp, karaciğer ve akciğerler dahil olmak üzere çeşitli dokularda bulunur.

Yüksek seviyelerde spesifik LDH izoenzimleri doku hasarını gösterebilir. Örneğin, bir kalp krizinden sonra, LDH-1'in serum seviyesi LDH-2'den daha yüksektir, çünkü LDH-1 bakımından zengin hasarlı kalp dokusu bu izoenzimi kan dolaşımına salgılar. Yüksek LDH-5 seviyeleri öncelikle tümörlerde bulunur ve kanser varlığını gösterebilir.

ALP, fosfat gruplarını vücuttaki moleküllerden uzaklaştıran ve karaciğerin, bağırsakların ve plasentaların doğru çalışması için önemli olan bir enzimdir. Anormal derecede yüksek veya düşük ALP seviyeleri, karaciğer hastalığı, kemik hastalığı ve hamilelik dahil olmak üzere çeşitli koşulları gösterebilir. Bir ALP izoenzimi de kemik büyümesinde rol oynar ve bu izoenzimin yüksek seviyeleri yeni kemik oluşumunu gösterebilir.

İzoenzimler jel elektroforezi kullanılarak birbirlerinden ayrılabilir. Jel elektroforezinde, izoenzim fragmanları elektrik yükü ile kalın bir jel boyunca çekilir. Her izoenzimin kendine özgü amino asit dizisi nedeniyle kendine özgü bir yükü vardır. Bu, jel elektroforezinin, fragmanları tanımlama için bantlara ayırmasını sağlar.

Moleküler belirteçler olarak, izoenzimler popülasyon genetiğinde faydalıdır. İzoenzim çalışmaları, genetik çeşitliliği ve gen akışını analiz etmek için popülasyon düzeyinde gerçekleştirilir. İzoenzimlerin mevcudiyeti, türlerin içindeki yeni fenotipler veya fizyolojik çeşitlilik durumlarında analiz edilebilir.