Izofermentai yra fermentai, kurie katalizuoja identiškas chemines reakcijas, bet yra sudaryti iš skirtingų aminorūgščių sekų. Jie kartais vadinami izofermentais. Izofermentus gamina skirtingi genai ir jie nėra pertekliniai, nepaisant panašių funkcijų. Jie atsiranda daugelyje viso kūno audinių ir yra svarbūs įvairiems vystymosi ir medžiagų apykaitos procesams.
Kai organizmas vystosi, kartais įvyksta genų dubliavimasis. Tai gali būti homologinės rekombinacijos arba genų taisymo rezultatas. Kai natūrali atranka teikia pirmenybę pasikartojančiai genetinei medžiagai, pvz., tais atvejais, kai tas pats genas yra naudingas skirtingiems procesams, pasikartojantis kodavimas išsaugomas ir susidaro izofermentai.
Izofermentai yra naudingi biocheminiai žymenys ir gali būti matuojami kraujyje, siekiant diagnozuoti sveikatos būklę. Šarminė fosfatazė (ALP) ir laktatdehidrogenazė (LDH) yra izofermentų, kurie dažniausiai naudojami šiam tikslui, pavyzdžiai.
LDH yra būtinas anaerobiniam kvėpavimui. Kai deguonies lygis yra mažas, LDH paverčia piruvatą laktatu, suteikdamas raumenų energijos šaltinį. Šio fermento žmogaus organizme yra penkios izofermentų rūšys, sunumeruotos nuo LDH-1 iki LDH-5, ir jo galima rasti įvairiuose audiniuose, įskaitant širdį, kepenis ir plaučius.
Padidėjęs specifinių LDH izofermentų kiekis gali rodyti audinių pažeidimą. Pavyzdžiui, po infarkto LDH-1 kiekis serume yra didesnis nei LDH-2, nes pažeistas širdies audinys, kuriame gausu LDH-1, išskiria tą izofermentą į kraują. Didelis LDH-5 kiekis daugiausia randamas navikuose ir gali rodyti vėžio buvimą.
ALP yra fermentas, kuris pašalina fosfatų grupes iš organizmo molekulių ir yra svarbus tinkamai kepenų, žarnyno ir placentos veiklai. Neįprastai didelis arba mažas ALP lygis gali rodyti įvairias sąlygas, įskaitant kepenų ligas, kaulų ligas ir nėštumą. ALP izofermentas taip pat dalyvauja kaulų augime, o didelis šio izofermento kiekis gali rodyti naujų kaulų formavimąsi.
Izofermentai gali būti atskirti vienas nuo kito naudojant gelio elektroforezę. Atliekant gelio elektroforezę, izofermentų fragmentai elektros krūviu ištraukiami per storą gelį. Kiekvienas izofermentas turi atskirą krūvį dėl savo unikalios aminorūgščių sekos. Tai leidžia gelio elektroforezės būdu atskirti fragmentus į juostas, kad būtų galima identifikuoti.
Kaip molekuliniai žymenys, izofermentai yra naudingi populiacijos genetikoje. Izofermentų tyrimai atliekami populiacijos lygiu, siekiant analizuoti genetinę variaciją ir genų srautą. Izofermentų buvimas gali būti analizuojamas naujų fenotipų ar fiziologinių variacijų atvejais.