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Ricerca e manipolazione del metabolismo

Le vie metaboliche sono complesse e spesso interdipendenti. Tutto il cambiamento nelle vie può provocare i disordini complessi. Per esempio, lo squilibrio dell'omeostasi e del metabolismo dei carboidrati del glucosio è collegato al diabete mellito. Ciò fa l'indagine sulle vie metaboliche e spesso su manipolazione loro importanti nella diagnosi e nella gestione cliniche.

Indagini sulle vie e sui disordini metabolici

Uno degli strumenti più utili per studiare le vie metaboliche squilibrate è valutazione dei prodotti finiti di una via. Per esempio, in diabete mellito, con mancanza di insulina dell'ormone che mantiene lo zucchero di sangue normale, valutazione di digiuno (dopo 8 - 10 ore di nessun alimento) e post prandial (2 ore dopo assunzione di alimento) lo zucchero di sangue aiuta nella diagnosi.

Un'aggiunta apprezzata a ricerca metabolica di via è l'uso dei tracciante radioattivi all'intero-organismo, al tessuto ed ai livelli cellulari, che definiscono i percorsi dai precursori ai prodotti finiti identificando i composti intermedi ed i prodotti radioattivo contrassegnati.

Una volta che i prodotti chimici etichettati sono valutati gli enzimi che catalizzano queste reazioni chimiche possono essere depurati e la loro cinetica e risposte agli inibitori esaminatori.

Un'altra tecnica per rilevazione è l'identificazione di piccole molecole in una cella o in un tessuto. Questi insiemi delle molecole sono chiamati il metabolome. In generale, questi studi danno una buona idea della struttura e della funzione delle vie metaboliche semplici.

Tuttavia, questi studi possono essere insufficienti una volta applicati a più sistemi complessi quale il metabolismo di una cella completa. Ciò è perché le reti metaboliche all'interno della cella contengono migliaia di enzimi differenti e di reti complesse.

In effetti i genoma rivelano che ci sono quasi 45000 geni che possono codificare per gli enzimi ed altri cofattori all'interno delle vie metaboliche.

Manipolazione delle vie metaboliche

Poiché l'arrivo degli studi genomica, manipolazione di espressione genica dagli studi del DNA e proteomic di microarray è stato sviluppato. Molti dei disordini metabolici innati sono stati trattati con terapia genica e manipolazione dei genoma che codificano per gli enzimi e le proteine difettosi nelle vie metaboliche.

Facendo uso della genetica, un modello di metabolismo umano ora è stato prodotto, che guiderà la scoperta futura della droga e la ricerca biochimica. Questi modelli ora stanno utilizzandi nell'analisi di rete, per classificare le malattie umane nei gruppi che dividono le proteine o i metaboliti comuni.

Assistenza tecnica metabolica

L'assistenza tecnica metabolica è mirata a e l'alterazione utile delle vie metaboliche ha trovato in un organismo. Ciò aiuta nella comprensione e nell'utilizzazione delle vie cellulari per la trasformazione chimica, la trasduzione di energia e l'installazione sovramolecolare.

L'assistenza tecnica metabolica usa gli organismi quale lievito, gli impianti o i batteri che geneticamente sono modificati per renderli più utili in biotecnologia e per aiutare la produzione delle droghe quali gli antibiotici o i prodotti chimici di industriale quali propanodiolo 1,3 ed acido shikimic. Queste modifiche sono puntate su che diminuiscono la quantità di energia usata per produrre il prodotto, per aumentare i rendimenti e diminuire la produzione degli sprechi.

L'assistenza tecnica metabolica ricava i principi dall'ingegneria chimica, dalle scienze di calcolo, dalla biochimica e dalla biologia molecolare.  Comprende l'applicazione dei principi di assistenza tecnica di progettazione e di analisi alle vie metaboliche per raggiungere uno scopo particolare.

Sorgenti

  1. http://www.hkmj.org/article_pdfs/hkm9609p264.pdf
  2. http://www.actabp.pl/pdf/1_2008/107.pdf
  3. http://www.baybio.org/pdf/IMPACT07_Metab.pdf
  4. http://www.microbialcellfactories.com/content/pdf/1475-2859-10-91.pdf
  5. http://epc2010.org/cd/Abstracts/878.pdf
  6. http://www.scielo.cl/pdf/ejb/v1n3/a03.pdf

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Ananya Mandal

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Dr. Ananya Mandal

Dr. Ananya Mandal is a doctor by profession, lecturer by vocation and a medical writer by passion. She specialized in Clinical Pharmacology after her bachelor's (MBBS). For her, health communication is not just writing complicated reviews for professionals but making medical knowledge understandable and available to the general public as well.

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