Wat is glycobiologie?
Glycobiology bestudeert de biologie, chemische synthese en structuur van suikers en sacchariden als enkelvoudige moleculen en in combinatie met andere moleculen. Het uitgestrekte veld combineert traditionele wetenschappen en omvat verschillende medische biochemische en biotechnologische velden. Het subcategorie onderzoek van glycomics analyseert suikers en gecombineerde moleculaire structuren met betrekking tot genetica, pathologie en fysiologie. Met geavanceerde technologie ontdekten onderzoekers dat suikerketens of glycanen een veel complexere rol spelen dan alleen als een energiebron voor alle levende organismen fungeren.
Hoewel het woord "glycobiology" voor het eerst verscheen in het woordenboek Oxford Oxford in 1988, zorgde het innovatieve veld voor voorlopige ontdekkingen in de late jaren 1800. Door organische chemie en cellulaire biologie te combineren, ontdekten onderzoekers de afhankelijke relatie tussen suikers en eiwitten in alle levende organismen. Glycan-eiwitrelaties waren van groot belang bij het creëren van penicilline.
Na het isoleren en vertalen van de complexe eiwitstructuur van de deoxyribonucleic acid (DNA) -code, vonden wetenschappers de basis van het leven. De studies verbeterden uiteindelijk de moderne wereld op tal van gebieden, van genetica tot het oplossen van misdaden. Op vergelijkbare wijze integreren onderzoekers glycobiologie met spectrometrie en spectroscopie om suiker- en eiwit-glycaanmoleculen te scheiden met behulp van elektrische of magnetische velden. Wetenschappers realiseerden zich dat moleculen in eenvoudige en complexe koolhydraten een veelzijdige taal bevatten, die veel geavanceerder en variabeler bleek te zijn dan DNA. Onderzoekers ontdekten dat meer dan 50 procent van de lichaamseiwitten combineren met suikers.
Vanaf 2010 moesten wetenschappers de volledige glycaantaal nog begrijpen en ontgrendelen. Glycobiologen hebben ontdekt dat de codering van koolhydraten in complexiteit toeneemt in combinatie met verschillende andere moleculen. De handeling van suiker- en eiwitintegratie, of eiwitglycosylatie, lijkt van vitaal belang voor het goed functioneren van tal van cellulaire activiteiten in het lichaam. Studies afgeleid van glycobiologie suggereren dat glycanen elk aspect van het cellulaire bestaan beïnvloeden en reguleren.
Cellen hebben niet alleen suikers nodig voor energie, maar ook voor herkenning en interactie met andere cellen. Fundamentele cellulaire structurele integriteit is sterk afhankelijk van complexe eiwit-glycaancombinaties. De aanwezigheid van koolhydraten regelt de embryonale ontwikkeling, veroorzaakt groeifactoren en reguleert hormonen. Bloedstolling, cellulaire adhesie-eigenschappen en receptorbinding vereisen ook eiwit-glycaanmoleculen. Doorbraken in glycobiologie zijn veelbelovend bij het bevorderen van het begrip van pathogene organismen, terwijl de ontwikkeling van revolutionaire medicijnen wordt verbeterd.
Het ontluikende veld van glycobiologie is veelbelovend als een hulpmiddel om bacteriële, schimmel- en virale infecties te bestrijden. Meerdere gevaarlijke, medicijnresistente en gemuteerde ziekteverwekkende micro-organismen pest samenlevingen. Door het verkennen en leren van de ontwikkeling en functie van eiwit-glycaanmoleculen op cellulair niveau, hebben wetenschappers gehoopt de geheimen van de ontwikkeling van pathogenen, overleving en kwetsbaarheden te ontsluiten.