Hvad er glycobiology?
Glykobiologi studerer biologi, kemisk syntese og struktur af sukkerarter og saccharider som entalsmolekyler og i kombination med andre molekyler. Det store felt kombinerer traditionelle videnskaber og involverer forskellige medicinske biokemiske og bioteknologiske felter. Underkategorien forskning i glykomer analyserer sukkerarter og kombinerede molekylstrukturer med hensyn til genetik, patologi og fysiologi. Med avanceret teknologi opdagede forskere, at sukkerkæder eller glycaner spiller en meget mere kompleks rolle end blot at fungere som en energiressource for alle levende organismer.
Selvom ordet "glycobiology" først optrådte i Oxford Engelsk ordbog i 1988, producerede det innovative felt foreløbige opdagelser i slutningen af 1800-tallet. Ved at kombinere organisk kemi og cellulær biologi afslørede forskerne det afhængige forhold mellem sukker og proteiner i alle levende organismer. Glycan-protein-relationer var medvirkende til oprettelsen af penicillin.
Efter at have isoleret og oversat den komplekse proteinstruktur i DNA-koden (deoxyribonucleic acid) (DNA), placerede forskere grundlaget for liv. Undersøgelserne forbedrede efterhånden den moderne verden på adskillige områder fra genetik til kriminalitetsløsning. På lignende måde inkorporerer forskere glycobiology med spektrometri og spektroskopi for at adskille sukker og protein-glycan molekyler ved hjælp af elektriske eller magnetiske felter. Forskere indså, at molekyler, der findes i enkle og komplekse kulhydrater, indeholdt et mangefacetteret sprog, hvilket viste sig at være meget mere sofistikeret og variabelt end DNA. Forskere fandt, at mere end 50 procent af kroppens proteiner kombineres med sukker.
Fra 2010 havde forskerne endnu ikke forstået og låst hele glycan-sproget op. Glykobiologer har opdaget, at kulhydratkodning stiger i kompleksitet, når de kombineres med forskellige andre molekyler. Handlingen med sukker- og proteinintegration eller proteinglykosylering forekommer vigtig for korrekt funktion af adskillige cellulære aktiviteter i kroppen. Undersøgelser afledt af glykobiologi antyder, at glykaner påvirker og regulerer ethvert aspekt af cellulær eksistens.
Celler kræver sukker ikke kun for energi, men også til genkendelse og interaktion med andre celler. Grundlæggende cellulær strukturel integritet er meget afhængig af komplekse protein-glycan-kombinationer. Tilstedeværelsen af kulhydrater styrer embryonal udvikling, udløser vækstfaktorer og regulerer hormoner. Blodkoagulation, cellulær adhæsionsegenskaber og receptorbinding kræver også protein-glycan molekyler. Gennembrud i glykobiologi viser løfte om at fremme forståelsen af patogene organismer og samtidig forbedre udviklingen af revolutionerende medicin.
Det spirende felt inden for glykobiologi giver løftet som et redskab til bekæmpelse af bakterielle, svampe- og virale infektioner. Flere farlige lægemiddelresistente og muterede sygdomsfremkaldende mikroorganismer pest samfund. Ved at udforske og lære protein-glycan molekyludvikling og -funktion på celleniveau har forskere håbet på at låse hemmelighederne omkring patogenudvikling, overlevelse og sårbarheder op.