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Investigación y manipulación del metabolismo

Los caminos metabólicos son complejos y a menudo interdependientes. Cualquier cambio en los caminos puede dar lugar a desordenes complejos. Por ejemplo, el desequilibrio del homeostasis de la glucosa y del metabolismo de hidrato de carbono se conecta a la diabetes Mellitus. Esto hace la investigación de caminos metabólicos y a menudo de manipularlos importantes en diagnosis y la administración clínicas.

Investigaciones de caminos y de desordenes metabólicos

Una de las herramientas más útiles para investigar caminos metabólicos imbalanced es evaluación de productos finales de un camino. Por ejemplo, en la diabetes mellitus, con la falta de insulina de la hormona que mantenga el azúcar de sangre normal, evaluación del ayuno (después de 8 a 10 horas de ninguna comida) y post prandial (2 horas después de la admisión de la comida) el azúcar de sangre ayuda en diagnosis.

Una adición valiosa a la investigación metabólica del camino es el uso de los trazadores radioactivos en el entero-organismo, el tejido y los niveles celulares, que definen los caminos de precursores a los productos finales determinando intermedios y productos radioactivo etiqueta.

Una vez que se fijan las substancias químicas marcadas con etiqueta las enzimas que catalizan estas reacciones químicas pueden ser purificadas y su cinética y reacciones a los inhibidores investigados.

Otra técnica para la detección es la identificación de pequeñas moléculas en una célula o un tejido. Estos equipos de moléculas se llaman el metabolome. Totales, estos estudios dan una buena idea de la estructura y de la función de caminos metabólicos simples.

Sin embargo, estos estudios pueden ser inadecuados cuando están aplicados a sistemas más complejos tales como el metabolismo de una célula completa. Esto es porque las redes metabólicas dentro de la célula contienen millares de diversas enzimas y de redes complejas.

De hecho los genomas revelan que hay casi 45000 genes que pueden cifrar para las enzimas y otros cofactores dentro de los caminos metabólicos.

Manipulación de caminos metabólicos

Puesto que el advenimiento de estudios genomic, manipulación de la expresión génica de estudios proteomic y de la DNA del microarray se ha desarrollado. Muchos de los desordenes metabólicos innatos se han tratado con terapia génica y la manipulación de los genomas que cifraban para las enzimas y las proteínas defectuosas en los caminos metabólicos.

Usando genética, un modelo del metabolismo humano ahora se ha producido, que conducirá el descubrimiento futuro de la droga y la investigación bioquímica. Estos modelos ahora se están utilizando en análisis de red, para clasificar enfermedades humanas en los grupos que comparten las proteínas o los metabilitos comunes.

Ingeniería metabólica

La ingeniería metabólica es haber apuntado y el cambio útil de caminos metabólicos encontró en un organismo. Esto ayuda en la comprensión y utilizar de los caminos celulares para la transformación química, la transducción de la energía, y el montaje supramolecular.

La ingeniería metabólica utiliza organismos tales como levadura, las instalaciones o las bacterias que genético se modifican para hacerlos más útiles en biotecnología y para ayudar a la producción de drogas tales como antibióticos o substancias químicas industriales tales como propanediol 1,3 y ácido shikimic. Estas modificaciones se dirigen que reducen la cantidad de energía usada para producir el producto, para aumentar rendimientos y para reducir la producción de desechos.

La ingeniería metabólica extrae principios de la ingeniería química, de ciencias de cómputo, de bioquímica, y de biología molecular.  Implica el uso de los principios de la ingeniería del diseño y del análisis a los caminos metabólicos para lograr una meta determinada.

Fuentes

  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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