¿Qué es una vía de biosíntesis?
Una vía de biosíntesis, o vía biosintética, es una descripción de los pasos de las reacciones químicas que ocurren cuando un organismo vivo crea una nueva molécula compleja de precursores más simples y más pequeños. La palabra "biosíntesis" proviene de dos palabras raíz: "biografía", lo que indica que la reacción está teniendo lugar dentro de un organismo vivo en lugar de dentro de un laboratorio; y "síntesis", que indica que se están combinando materiales de partida simples para formar productos más grandes. Una vía de biosíntesis es un resumen de estas reacciones químicas, desglosadas por cada paso. Para describir una vía por completo, a menudo se incluye información extra relevante, como qué enzimas, coenzimas y cofactores se usan en cada reacción.
No todas las moléculas utilizadas por un organismo vivo necesitan ser sintetizados directamente por el organismo mismo. A menudo, estas moléculas necesarias se obtienen de los alrededores. Los humanos, por ejemplo, no pueden sintetizar aminoácidos esenciales como la lisina; En cambio, estos nutrientes provienen de alimentos ricos en proteínas, como frijoles y nueces de árboles. Las células generalmente sintetizan solo aquellas moléculas que son escasas o no obtenidas fácilmente de su entorno.
Una vía de biosíntesis a menudo comienza con una molécula precursora fácilmente disponible que es similar al producto. Luego, la célula combina este precursor con otras moléculas pequeñas, modificando químicamente el producto en el camino. En cada paso, el sustrato se parecerá progresivamente al producto final. Una vía de biosíntesis de varios pasos puede tener docenas de pasos en el camino, experimentando una modificación constante por enzimas hasta que se forme el compuesto final.
Estudiar biosíntesis puede producir muchas ideas prácticas sobre curas para enfermedades humanas. Comprender la química del cuerpo humano ayuda claramente cuando una enfermedad resulta de la biosíntesis de mal funcionamiento. A veces, sin embargo, estudiando la biografíaLas vías sintéticas de otros organismos también pueden presentar pistas valiosas para desarrollar nuevos medicamentos.
Muchos investigadores han centrado su atención en estudiar la biosíntesis de las plantas, especialmente en relación con los productos naturales. Los extractos de ciertas plantas pueden tener poderosos efectos farmacológicos que pueden usarse para crear nuevos medicamentos poderosos. Por ejemplo, Digitalis, un compuesto activo extraído de la idea de zorro común, se ha utilizado para tratar la enfermedad cardíaca. Al obtener una comprensión de la vía de biosíntesis de un producto natural, los químicos pueden obtener información sobre cómo se sintetiza el fármaco y potencialmente imita su síntesis en el laboratorio. En última instancia, a los biólogos les gustaría poder clonar estos genes para producir organismos transgénicos, que se diseñarían para producir productos naturales a una mayor concentración y pureza a una fracción del precio.
Las vías biosintéticas se han dilucidado para muchas moléculas comunes, como ácidos grasos, aminoácidos y nucleótidos. Sin embargo, muchas vías aún no se han descubierto. Quizás los medicamentos del futuro encontrarán sus orígenes en las vías biosintéticas que se están investigando hoy.