Jabarkan Evolusi dalam biologi dari Selenium

Sejak sekitar tiga miliar tahun yang lalu, keluarga selenoprotein prokariotik mendorong evolusi selenosisteina, sebuah asam amino. Selenium dimasukkan ke dalam beberapa keluarga selenoprotein prokariotik pada bakteri, arkea, dan eukariota sebagai selenosisteina, di mana peroksiredoksin selenoprotein melindungi sel bakteri dan eukariotik terhadap kerusakan oksidatif. Keluarga selenoprotein dari GSH-Px dan deiodinase sel eukariotik tampaknya memiliki asal filogenetik bakteri. Bentuk yang mengandung selenosisteina terjadi pada spesies yang beragam seperti alga hijau, diatom, bulu babi, ikan, dan ayam. Enzim selenium terlibat dalam molekul pereduksi kecil glutationa dan tioredoksin. Satu keluarga molekul pengandung selenium (glutationa peroksidase) akan menghancurkan peroksida dan memperbaiki membran sel yang rusak akibat terperoksidasi, menggunakan glutationa. Enzim lain yang mengandung selenium pada beberapa tumbuhan dan hewan (tioredoksin reduktase) menghasilkan tioredoksin tereduksi, sebuah ditiol yang berfungsi sebagai sumber elektron untuk peroksidase dan juga ribonukleotida reduktase enzim pereduksi penting yang membuat prekursor DNA dari prekursor RNA.

Unsur nutrien yang terlibat dalam aktivitas enzim GSH-Px dan superoksida dismutase, yaitu selenium, vanadium, magnesium, tembaga, dan seng, mungkin kurang di beberapa daerah yang kekurangan mineral terestrial. Organisme laut mempertahankan dan terkadang memperluas selenoproteomnya, sedangkan selenoproteom dari beberapa organisme terestrial akan berkurang atau hilang sama sekali. Temuan ini menunjukkan bahwa, dengan pengecualian vertebrata, kehidupan akuatik mendukung penggunaan selenium, sedangkan habitat darat menyebabkan berkurangnya penggunaan unsur nutrien ini. Ikan laut dan kelenjar tiroid vertebrata memiliki konsentrasi selenium dan iodin tertinggi. Sejak sekitar 500 juta tahun yang lalu, tumbuhan air tawar dan terestrial secara perlahan mengoptimalkan produksi antioksidan endogen "baru" seperti asam askorbat (vitamin C), polifenol (termasuk flavonoid), tokoferol, dll. Beberapa di antaranya muncul baru-baru ini, dalam 50–200 juta tahun terakhir, dalam buah-buahan dan bunga tumbuhan angiospermae. Faktanya, angiospermae (jenis tumbuhan yang dominan saat ini) dan sebagian besar pigmen antioksidannya berevolusi selama periode Jurasik akhir.

Isoenzim deiodinase merupakan keluarga lain dari selenoprotein eukariotik dengan fungsi enzim yang teridentifikasi. Deiodinase mampu mengekstraksi elektron dari iodida, dan iodida dari iodotironin. Dengan demikian, mereka terlibat dalam pengaturan hormon tiroid, berpartisipasi dalam perlindungan tirosit dari kerusakan oleh H2O2 yang diproduksi untuk biosintesis hormon tiroid. Sekitar 200 juta tahun lalu, selenoprotein baru dikembangkan sebagai enzim GSH-Px mamalia.