Las galactosidasas son enzimas ( glicósido hidrolasas ) que catalizan la hidrólisis de los galactósidos en monosacáridos .
Los galactósidos se pueden clasificar como alfa o beta. Si el galactósido se clasifica como un alfa-galactósido, la enzima se llama alfa-galactosidasa , y es responsable de catalizar la hidrólisis de sustratos que contienen residuos α-galactosídicos, como los glicoesfingolípidos o las glicoproteínas . [1] Por otro lado, si es un beta-galactósido, se llama beta-galactosidasa , y es responsable de descomponer el disacárido lactosa en sus componentes monosacáridos, glucosa y galactosa . [1] Ambas variedades de galactosidasa se categorizan bajo el número CE 3.2.1.
Dos formas recombinantes de alfa-galactosidasa se denominan agalsidasa alfa ( DCI ) y agalsidasa beta ( DCI ). La falta de actividad de alfa-galactosidasa en los leucocitos se ha relacionado con la enfermedad de Fabry . [2]
Las galactosidasas tienen una variedad de usos, incluida la producción de prebióticos , la biosíntesis de productos transgalactosilados y la eliminación de lactosa.
La b-galactosidasa forma la base del operón lac z en bacterias y puede utilizarse para controlar la expresión genética.
La B-galactosidasa se puede utilizar para rastrear la eficiencia de la transformación bacteriana con un plásmido recombinante en un proceso llamado detección de color azul/blanco. La B-galactosidasa está formada por 4 cadenas polipeptídicas idénticas, es decir, tiene 4 subunidades idénticas. Cuando la B-galactosidasa se separa en 2 fragmentos, tiene la propiedad única de recuperar la actividad enzimática al volver a unir los fragmentos inactivos. [3] En el proceso llamado alfa-complementación, uno de los fragmentos (omega) está codificado por una parte de un gen del operón lac que se encuentra en el cromosoma de la bacteria, mientras que el otro fragmento (alfa) está codificado por la otra parte del gen que se encuentra en el plásmido. Solo cuando se expresan ambas partes del gen se producen tanto los fragmentos omega como alfa. Cuando ambos fragmentos están presentes, se unirían para restaurar la actividad de la B-galactosidasa. Sin embargo, al colocar el gen diana dentro del locus responsable de codificar el fragmento alfa, se puede rastrear la presencia del gen deseado en el plásmido. Cuando el gen diana está presente, el gen del fragmento alfa estaría inactivo y el fragmento alfa no se produciría. En ese caso, la β-galactosidasa no estaría activa. Cuando el gen diana no se encuentra en el vector, el gen del fragmento alfa estaría activo, produciendo el fragmento alfa y permitiendo que la β-galactosidasa adquiera su actividad. Para rastrear la actividad de la β-galactosidasa se utiliza un análogo incoloro de la lactosa, la X-gal. La hidrólisis de X-gal por la β-galactosidasa produce galactosa, un compuesto de color azul. Por lo tanto, cuando la bacteria se transforma con el plásmido recombinante, la β-galactosidasa está inactiva y las colonias aparecen blancas, pero cuando las bacterias se transforman con el plásmido original, que carece del gen diana, la β-galactosidasa está activa y las colonias aparecen azules. [4]