Τι είναι η οδός βιοσύνθεσης;

Μια οδός βιοσύνθεσης ή βιοσυνθετική οδός είναι μια περιγραφή των βημάτων των χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν όταν ένας ζωντανός οργανισμός δημιουργεί ένα νέο σύνθετο μόριο από απλούστερους, μικρότερους πρόδρομους.Η λέξη βιοσύνθεση προέρχεται από δύο ριζικές λέξεις: bio, η οποία δείχνει ότι η αντίδραση λαμβάνει χώρα μέσα σε έναν ζωντανό οργανισμό σε αντίθεση με ένα εργαστήριο.και σύνθεση, η οποία υποδεικνύει ότι τα απλά υλικά εκκίνησης συνδυάζονται για να σχηματίσουν μεγαλύτερα προϊόντα.Μια οδός βιοσύνθεσης είναι μια περίληψη αυτών των χημικών αντιδράσεων, που διασπώνται από κάθε βήμα.Για να περιγράψουμε εντελώς μια οδό, συχνά περιλαμβάνονται επιπλέον σχετικές πληροφορίες, όπως τα ένζυμα, τα συνένζυμα και οι συμπαράγοντες χρησιμοποιούνται σε κάθε αντίδραση.

Δεν πρέπει να συντίθενται άμεσα τα μόρια που χρησιμοποιούνται από έναν ζωντανό οργανισμό από τον ίδιο τον οργανισμό.Συχνά, αυτά τα απαραίτητα μόρια λαμβάνονται από το περιβάλλον.Οι άνθρωποι, για παράδειγμα, δεν είναι σε θέση να συνθέσουν βασικά αμινοξέα όπως η λυσίνη.Αυτά τα θρεπτικά συστατικά προέρχονται από πλούσια σε πρωτεΐνες τρόφιμα όπως φασόλια και καρύδια.Τα κύτταρα γενικά συνθέτουν μόνο εκείνα τα μόρια που είτε είναι σπάνια είτε δεν λαμβάνονται εύκολα από το περιβάλλον τους.

Μια οδός βιοσύνθεσης αρχίζει συχνά με ένα άμεσα διαθέσιμο πρόδρομο μόριο που είναι παρόμοιο με το προϊόν.Το κύτταρο συνδυάζει έπειτα αυτόν τον πρόδρομο με άλλα μικρά μόρια, τροποποιώντας χημικά το προϊόν στην πορεία.Σε κάθε βήμα, το υπόστρωμα θα μοιάζει προοδευτικά στο τελικό προϊόν.Μια οδός βιοσύνθεσης πολλαπλών βημάτων μπορεί να έχει δεκάδες βήματα στην πορεία, υποβάλλοντας σε σταθερή τροποποίηση με ένζυμα μέχρι να σχηματιστεί η τελική ένωση.Η κατανόηση της χημείας του ανθρώπινου σώματος βοηθά σαφώς όταν μια ασθένεια προκύπτει από τη δυσαναγωγική δυσκολία.Μερικές φορές, ωστόσο, η μελέτη των βιοσυνθετικών οδών άλλων οργανισμών μπορεί να εμφανιστεί πολύτιμες ενδείξεις για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων.

πολλοί ερευνητές έχουν στρέψει την προσοχή τους στη μελέτη της βιοσύνθεσης των φυτών, ειδικά σχετικά με τα φυσικά προϊόντα.Τα εκχυλίσματα από ορισμένα φυτά μπορούν να έχουν ισχυρά φαρμακολογικά αποτελέσματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία ισχυρών νέων φαρμάκων.Για παράδειγμα, το Digitalis, μια δραστική ένωση που εξάγεται από το κοινό Foxglove, έχει χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία καρδιακών παθήσεων.Με την κατανόηση της οδού βιοσύνθεσης ενός φυσικού προϊόντος, οι χημικοί μπορούν να αποκτήσουν εικόνα για το πώς συντίθεται το φάρμακο και ενδεχομένως μιμείται τη σύνθεσή του στο εργαστήριο.Τελικά, οι βιολόγοι θα ήθελαν να είναι σε θέση να κλωνοποιήσουν αυτά τα γονίδια για να παράγουν διαγονιδιακούς οργανισμούς, οι οποίοι θα κατασκευαστούν για να παράγουν φυσικά προϊόντα σε μεγαλύτερη συγκέντρωση και καθαρότητα σε ένα κλάσμα της τιμής. Οι βιοσυνθετικές οδοί έχουν διευκρινιστεί για πολλά κοινά μόρια όπωςΛιπαρά οξέα, αμινοξέα και νουκλεοτίδια.Πολλά μονοπάτια, ωστόσο, δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί.Ίσως τα φάρμακα του μέλλοντος θα βρουν την προέλευσή τους στις βιοσυνθετικές οδούς που ερευνούνται σήμερα.