Glicomice

Glycomics  este un studiu cuprinzător al glicomilor (un set complet de zaharuri , atât libere, cât și conținute în molecule mai complexe ale corpului ), incluzând aspecte genetice, fiziologice, patologice și alte aspecte [1] [2] . Glicomica este „studiul sistematic al tuturor structurilor glicanilor unui anumit tip de celulă sau organism” [3] și o subsecțiune a glicobiologiei . Termenul „glycomics” ( glycomics în ortografia engleză ) este format din prefixul chimic „glyco-” – „dulce” sau „zahăr”, iar în partea „ omics”  – în conformitate cu regula terminologică stabilită de genomica (care se ocupă de cu gene ) și proteomică (care se ocupă de proteine ).

Probleme

• Complexitatea zaharurilor: în ceea ce privește structurile lor, acestea nu sunt liniare, dimpotrivă, sunt foarte ramificate. Mai mult, glicanii pot fi modificați (zaharuri modificate), ceea ce le crește complexitatea.
• Căi biosintetice complexe ale glicanilor.
• De obicei, glicanii pot fi găsiți asociați cu o proteină ( glicoproteină ) sau asociați cu lipide ( glicolipide ).
• Spre deosebire de genomi, glicanii sunt foarte dinamici.

În acest domeniu de cercetare, trebuie să se confrunte cu un nivel imanent de complexitate care nu este inerent altor domenii ale biologiei aplicate [4] . Cele 68 de blocuri de construcție (molecule de ADN, ARN și proteine; grupuri pentru lipide; tipuri de lianți de zahăr pentru zaharide) formează baza structurală pentru coregrafia moleculară care alcătuiește întregul ciclu de viață al celulei. ADN -ul și ARN -ul au fiecare patru blocuri de construcție ( nucleozide sau nucleotide ). Lipidele sunt împărțite în opt categorii bazate pe ketoacil și izopren . Proteinele au 20 ( aminoacizi ). Zaharidele au 32 de tipuri de zaharuri de legătură [5] . În timp ce pentru proteine ​​și gene aceste blocuri de construcție pot fi atașate doar liniar, pentru zaharide ele pot fi aranjate într-o rețea ramificată, crescându-le și mai mult nivelul de complexitate.

La aceasta se adaugă complexitatea multor proteine ​​implicate, acționând nu numai ca transportatori de carbohidrați, glicoproteine , ci și proteine ​​direct implicate în legarea și reacția cu carbohidrații:

• glucide - enzime specifice pentru sinteza, modulare, dezintegrare
• lectine , proteine ​​care leagă carbohidrații de toate tipurile
• receptori , receptori circulanți sau legați de membrană de legare a carbohidraților.

Semnificație

Pentru a răspunde la această întrebare, este necesar să cunoaștem diferența și importanța funcțiilor glicanilor. Următoarele sunt câteva dintre aceste caracteristici:

• Glicoproteinele și glicolipidele găsite pe suprafața celulei joacă un rol critic în recunoașterea bacteriilor și virușilor.
• Ele sunt implicate în căile de semnalizare celulară și modulează funcția celulară.
• Sunt importante pentru imunitatea înnăscută .
• Ele determină dezvoltarea cancerului .
• Ele organizează calea metabolică celulară, inhibă proliferarea celulară și reglează circulația și invazia.
• Ele afectează stabilitatea și plierea proteinelor .
• Ele influenţează calea şi existenţa glicoproteinelor .
• Există multe boli specifice legate de glican , adesea ereditare.

Există aplicații medicale importante ale aspectelor glicomicei:

• Lectinele fracţionează celulele pentru a evita patologiile grefă-versus-gazdă în transplantul de celule stem hematopoietice .
• Activarea și extinderea celulelor T CD8 citolitice în tratamentul cancerului.

Glicomica este deosebit de importantă în microbiologie, deoarece glicanii joacă o varietate de roluri în fiziologia bacteriilor [6] . Cercetările în domeniul glicomicei bacteriene pot duce la dezvoltarea:

• medicamente noi
• glicani activi biologic
• vaccinuri glicoconjugate .

Note

1. ↑ Kiyoko F. Aoki-Kinoshita. O introducere în bioinformatică pentru cercetarea glicomică  // Biologie computațională PLoS. — 30-05-2008. - T. 4 , nr. 5 . — ISSN 1553-734X . - doi : 10.1371/journal.pcbi.1000075 . Arhivat 25 mai 2021.
2. ↑ Move Over Proteomics, Here Comes Glycomics  // Journal of Proteome Research. - 2008-05-02. - T. 7 , nr. 5 . - S. 1799-1799 . — ISSN 1535-3893 . - doi : 10.1021/pr083696k .
3. ↑ Essentials of Glycobiology, Ediția a treia . cshlpress.com . Preluat la 28 iulie 2020. Arhivat din original la 28 iulie 2020. (nedefinit)
4. ↑ O. Aizpurua-Olaizola, J. Sastre Toraño, J. M. Falcon-Perez, C. Williams, N. Reichardt. Spectrometrie de masă pentru descoperirea biomarkerilor de glican  (engleză)  // Tendințe TrAC în chimia analitică. — 2018-03-01. — Vol. 100 . — P. 7–14 . — ISSN 0165-9936 . - doi : 10.1016/j.trac.2017.12.015 .
5. ↑ Dețin 68 de molecule cheia pentru înțelegerea bolii? . ucsdnews.ucsd.edu . Preluat la 28 iulie 2020. Arhivat din original la 28 iulie 2020. (nedefinit)
6. ↑ Glicomică bacteriană: cercetare, tehnologie și aplicații curente . www.caister.com . Preluat la 28 iulie 2020. Arhivat din original la 28 iulie 2020. (nedefinit)

Link -uri