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Investigação e manipulação do metabolismo

Os caminhos metabólicos são complexos e frequentemente interdependentes. Toda a mudança nos caminhos pode causar desordens complexas. Por exemplo, o desequilíbrio da homeostase da glicose e do metabolismo de hidrato de carbono é ligado ao diabetes Mellitus. Isto faz a investigação de caminhos metabólicos e frequentemente de manipulá-los importantes no diagnóstico e na gestão clínicos.

Investigações de caminhos e de desordens metabólicos

Uma das ferramentas as mais úteis para investigar caminhos metabólicos desequilibrado é avaliação dos produtos finais de um caminho. Por exemplo, no diabetes mellitus, com falta da insulina da hormona que mantem o açúcar no sangue normal, avaliação do jejum (após 8 a 10 horas de nenhum alimento) e post prandial (2 horas após a entrada do alimento) o açúcar no sangue ajuda no diagnóstico.

Uma adição valiosa à investigação metabólica do caminho é o uso dos projétis luminosos radioactivos a inteiro-organismo, tecido e níveis celulares, que definem os trajectos dos precursores aos produtos finais identificando intermediários e produtos radioativa etiquetados.

Uma vez que os produtos químicos etiquetados são avaliados as enzimas que catalisam estas reacções químicas podem ser refinadas e suas cinética e respostas aos inibidores investigados.

Uma outra técnica para a detecção é a identificação de moléculas pequenas em uma pilha ou em um tecido. Estes grupos de moléculas são chamados o metabolome. Totais, estes estudos dão uma boa ideia da estrutura e da função de caminhos metabólicos simples.

Contudo, estes estudos podem ser inadequados quando aplicados a uns sistemas mais complexos tais como o metabolismo de uma pilha completa. Isto é porque as redes metabólicas dentro da pilha contêm milhares de enzimas diferentes e de redes complexas.

De facto os genomas revelam que há quase 45000 genes que podem codificar para enzimas e outros cofactor dentro dos caminhos metabólicos.

Manipulação de caminhos metabólicos

Desde que o advento de estudos genomic, manipulação da expressão genética dos estudos proteomic e do ADN do microarray foi desenvolvido. Muitas das desordens metabólicas inatos foram tratadas com a terapia genética e a manipulação dos genomas que codificam para enzimas e proteínas defeituosas nos caminhos metabólicos.

Usando a genética, um modelo do metabolismo humano tem sido produzido agora, que guiasse a descoberta futura da droga e a pesquisa bioquímica. Estes modelos estão sendo usados agora na análise de rede, para classificar doenças humanas nos grupos que compartilham de proteínas ou de metabolitos comuns.

Engenharia metabólica

A engenharia metabólica é visada e a alteração decidido de caminhos metabólicos encontrou em um organismo. Isto ajuda em compreender e em utilizar os caminhos celulares para a transformação química, a transdução da energia, e o conjunto supramolecular.

A engenharia metabólica usam organismos tais como o fermento, as plantas ou as bactérias que são alteradas genetically para os fazer mais úteis na biotecnologia e para ajudar à produção de drogas tais como antibióticos ou produtos químicos industriais tais como o propanediol 1,3 e o ácido shikimic. Estas alterações são visadas que reduzem a quantidade de energia usada para produzir o produto, para aumentar rendimentos e reduzir a produção de desperdícios.

A engenharia metabólica selecciona princípios da engenharia química, das ciências computacionais, da bioquímica, e da biologia molecular.  Envolve a aplicação de princípios da engenharia de projecto e de análise aos caminhos metabólicos a fim conseguir um objetivo particular.

Fontes

  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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