Co to jest glikobiologia?
Glikobiologia bada biologię, syntezę chemiczną i strukturę cukrów i sacharydów jako pojedynczych cząsteczek i w połączeniu z innymi cząsteczkami. Ta rozległa dziedzina łączy tradycyjne nauki i obejmuje różne medyczne dziedziny biochemiczne i biotechnologiczne. Podkategoria badań glikomiki analizuje cukry i połączone struktury molekularne pod względem genetyki, patologii i fizjologii. Dzięki zaawansowanej technologii naukowcy odkryli, że łańcuchy cukrowe lub glikany odgrywają znacznie bardziej złożoną rolę niż zwykłe działanie jako źródło energii dla wszystkich żywych organizmów.
Chociaż słowo „glikobiologia” pojawiło się po raz pierwszy w słowniku Oxford English w 1988 r., Innowacyjna dziedzina przyniosła wstępne odkrycia pod koniec XIX wieku. Łącząc chemię organiczną i biologię komórkową, naukowcy odkryli zależność między cukrami i białkami we wszystkich żywych organizmach. Związki glikan-białko odegrały kluczową rolę w tworzeniu penicyliny.
Po wyizolowaniu i przetłumaczeniu złożonej struktury białkowej kodu kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) naukowcy ustalili podstawy życia. Badania ostatecznie wzmocniły współczesny świat w wielu dziedzinach, od genetyki po rozwiązywanie przestępstw. W podobny sposób badacze wykorzystują glikobiologię ze spektrometrią i spektroskopią, aby oddzielić cząsteczki cukru i białka od glikanu za pomocą pól elektrycznych lub magnetycznych. Naukowcy zdali sobie sprawę, że cząsteczki znajdujące się w prostych i złożonych węglowodanach zawierają wieloaspektowy język, który okazuje się być znacznie bardziej wyrafinowany i zmienny niż DNA. Naukowcy odkryli, że ponad 50 procent białek organizmu łączy się z cukrami.
W 2010 r. Naukowcy musieli jeszcze zrozumieć i odblokować cały język glikanu. Glikobiologowie odkryli, że kodowanie węglowodanów zwiększa złożoność w połączeniu z różnymi innymi cząsteczkami. Akt integracji cukru i białka lub glikozylacji białka wydaje się niezbędny do prawidłowego funkcjonowania wielu czynności komórkowych w ciele. Badania pochodzące z glikobiologii sugerują, że glikany wpływają i regulują każdy aspekt istnienia komórki.
Komórki wymagają cukrów nie tylko do energii, ale także do rozpoznawania i interakcji z innymi komórkami. Podstawowa integralność strukturalna komórki zależy w dużej mierze od złożonych kombinacji białko-glikan. Obecność węglowodanów kontroluje rozwój zarodka, wyzwala czynniki wzrostu i reguluje hormony. Krzepnięcie krwi, właściwości adhezji komórkowej i wiązanie receptora również wymagają cząsteczek białko-glikan. Przełomy w glikobiologii są obiecujące w pogłębianiu wiedzy na temat organizmów chorobotwórczych przy jednoczesnym wspieraniu rozwoju rewolucyjnych leków.
Rozwijająca się dziedzina glikobiologii jest obiecująca jako narzędzie do zwalczania infekcji bakteryjnych, grzybiczych i wirusowych. Wiele niebezpiecznych, odpornych na leki i zmutowanych mikroorganizmów chorobotwórczych zarazy społeczeństwa. Badając i ucząc się rozwoju i funkcji cząsteczki białko-glikanu na poziomie komórkowym, naukowcy mieli nadzieję odkryć sekrety rozwoju patogenu, przetrwania i podatności na zagrożenia.