Hvad er en bioiosyntesevej?
En biosyntesevej, eller biosyntetisk vej, er en beskrivelse af trinnene i de kemiske reaktioner, der opstår, når en levende organisme skaber et nyt komplekst molekyle ud fra enklere, mindre forstadier. Ordet "biosyntese" stammer fra to rodord: "bio", som indikerer, at reaktionen finder sted i en levende organisme i modsætning til inden i et laboratorium; og "syntese", som indikerer, at enkle udgangsmaterialer kombineres til dannelse af større produkter. En biosyntesevej er et resumé af disse kemiske reaktioner fordelt på hvert trin. For at beskrive en vej fuldstændigt inkluderes ofte ekstra relevant information, såsom hvilke enzymer, koenzymer og kofaktorer, der anvendes i hver reaktion.
Ikke alle molekyler, der bruges af en levende organisme, behøver at syntetiseres direkte af selve organismen. Ofte fås disse nødvendige molekyler i stedet fra omgivelserne. Mennesker er for eksempel ikke i stand til at syntetisere essentielle aminosyrer, såsom lysin; disse næringsstoffer kommer i stedet fra proteinrig mad såsom bønner og træ nødder. Celler syntetiserer generelt kun de molekyler, der enten er knappe eller ikke let opnås fra deres miljø.
En biosyntesevej begynder ofte med et let tilgængeligt forstadiemolekyle, der ligner produktet. Cellen kombinerer derefter denne forløber med andre små molekyler og kemisk modificerer produktet undervejs. Ved hvert trin vil underlaget gradvist ligne det endelige produkt. En bio-syntesevej i flere trin kan have snesevis af trin undervejs og undergår konstant modifikation af enzymer, indtil den endelige forbindelse er dannet.
Undersøgelse af biosyntese kan give mange praktiske indsigter i kurer mod menneskelige sygdomme. At forstå kemi i den menneskelige krop hjælper helt klart, når en sygdom skyldes funktionsfejl i biosyntese. Nogle gange kan studium af andre organismeres biosyntetiske veje imidlertid skabe værdifulde ledetråde til udvikling af nye lægemidler.
Mange forskere har henvist til deres undersøgelse af biosyntesen af planter, især vedrørende naturlige produkter. Ekstrakter fra visse planter kan have kraftige farmakologiske virkninger, der kan bruges til at skabe kraftfulde nye lægemidler. For eksempel er digitalis, en aktiv forbindelse ekstraheret fra den almindelige rævehane, blevet anvendt til behandling af hjertesygdomme. Ved at få en forståelse af biosyntesestien for et naturligt produkt, kan kemikere få indsigt i, hvordan stoffet syntetiseres og potentielt efterligne dets syntese i laboratoriet. I sidste ende vil biologer gerne være i stand til at klone disse gener til at producere transgene organismer, som ville være konstrueret til at producere naturlige produkter med større koncentration og renhed til en brøkdel af prisen.
Biosyntetiske veje er blevet belyst for mange almindelige molekyler, såsom fedtsyrer, aminosyrer og nukleotider. Mange veje er imidlertid endnu ikke blevet opdaget. Måske vil fremtidens medicin finde deres oprindelse i de biosyntetiske veje, der undersøges i dag.