Glikomika

A Glycomics  egy átfogó tanulmány a glikómokról (a cukrok teljes készlete, szabadon és a szervezet összetettebb molekuláiban is ), beleértve a genetikai, fiziológiai, patológiai és egyéb szempontokat [1] [2] . A glikomika „egy adott típusú sejt vagy szervezet összes glikánszerkezetének szisztematikus tanulmányozása ” [3] és a glikobiológia egyik alszaka . A "glycomics" ( angol helyesírással glycomics ) kifejezés a "gliko-" - "édesség" vagy "cukor" - kémiai előtagból, az "omics" részben pedig a genomika  által megállapított terminológiai szabálynak megfelelően (amely foglalkozik génekkel ) és proteomika (amely fehérjékkel foglalkozik ).

Problémák

• A cukrok összetettsége: szerkezetüket tekintve nem lineárisak, ellenkezőleg, erősen elágazóak. Ezenkívül a glikánok módosíthatók (módosított cukrok), ami növeli összetettségüket.
• A glikánok komplex bioszintetikus útjai.
• A glikánok jellemzően fehérjéhez ( glikoprotein ) vagy lipidekhez ( glikolipidek ) társulva találhatók .
• A genomoktól eltérően a glikánok rendkívül dinamikusak.

Ezen a kutatási területen olyan immanens komplexitási szinttel kell megküzdenie, amely nem velejárója az alkalmazott biológia más területeinek [4] . A 68 építőelem (DNS-molekulák, RNS és fehérjék; lipidcsoportok; szacharidok cukorkötő típusai) képezi a molekuláris koreográfia szerkezeti alapját, amely a sejt teljes életciklusát alkotja. A DNS -nek és az RNS - nek négy építőköve van ( nukleozidok vagy nukleotidok ). A lipideket nyolc kategóriába sorolják a ketoacil és az izoprén alapján . A fehérjéknek 20 ( aminosav ) van. A szacharidoknak 32 típusú kapcsolócukra van [5] . Míg a fehérjék és gének esetében ezek az építőelemek csak lineárisan kapcsolódhatnak, addig a szacharidok esetében elágazó rácsba rendeződhetnek, tovább növelve a komplexitás szintjét.

Ehhez járul a sok érintett fehérje összetettsége, amelyek nemcsak szénhidrát transzporterként, glikoproteinekként működnek , hanem olyan fehérjék is, amelyek közvetlenül részt vesznek a szénhidrátkötésben és reakcióban:

• szénhidrát - specifikus enzimek szintézishez, modulációhoz, bomláshoz
• lektinek , mindenféle szénhidrátkötő fehérje
• receptorok , keringő vagy membránhoz kötött szénhidrátkötő receptorok.

Jelentősége

A kérdés megválaszolásához ismerni kell a glikánok funkcióinak különbségét és fontosságát. Íme néhány ezek közül:

• A sejtfelszínen található glikoproteinek és glikolipidek kritikus szerepet játszanak a baktériumok és vírusok felismerésében .
• Részt vesznek a sejtes jelátviteli útvonalakban , és modulálják a sejtműködést.
• Fontosak a veleszületett immunitás szempontjából .
• Ezek határozzák meg a rák kialakulását .
• Megszervezik a sejtek metabolikus útvonalát, gátolják a sejtproliferációt , szabályozzák a keringést és az inváziót.
• Befolyásolják a fehérje stabilitását és a hajtogatást .
• Befolyásolják a glikoproteinek útvonalát és létezését .
• Számos specifikus, glikánnal kapcsolatos betegség létezik , amelyek gyakran örökletesek.

A glikomika szempontjainak fontos orvosi alkalmazásai vannak:

• A lektinek frakcionálják a sejteket, hogy elkerüljék a graft-versus-host patológiákat a vérképző őssejt-transzplantáció során .
• A citolitikus CD8 T-sejtek aktiválása és expanziója a rák kezelésében.

A glikomika különösen fontos a mikrobiológiában, mivel a glikánok sokféle szerepet játszanak a bakteriális fiziológiában [6] . A bakteriális glikomika területén végzett kutatások a következők kialakulásához vezethetnek:

• új gyógyszerek
• biológiailag aktív glikánok
• glikokonjugátum vakcinák .

Jegyzetek

1. ↑ Kiyoko F. Aoki-Kinoshita. Bevezetés a bioinformatikába a glikomikus kutatáshoz  // PLoS Computational Biology. — 2008-05-30. - T. 4 , sz. 5 . — ISSN 1553-734X . - doi : 10.1371/journal.pcbi.1000075 . Archiválva : 2021. május 25.
2. ↑ Move Over Proteomics, Here Comes Glycomics  // Journal of Proteome Research. - 2008-05-02. - T. 7 , sz. 5 . - S. 1799-1799 . — ISSN 1535-3893 . - doi : 10.1021/pr083696k .
3. ↑ Essentials of Glycobiology, Harmadik kiadás . cshlpress.com . Letöltve: 2020. július 28. Az eredetiből archiválva : 2020. július 28. (határozatlan)
4. ↑ O. Aizpurua-Olaizola, J. Sastre Toraño, J. M. Falcon-Perez, C. Williams, N. Reichardt. Tömegspektrometria a glikán biomarker felfedezéséhez  (angol)  // TrAC Trends in Analytical Chemistry. — 2018-03-01. — Vol. 100 . — P. 7–14 . — ISSN 0165-9936 . - doi : 10.1016/j.trac.2017.12.015 .
5. ↑ 68 molekula rejti a kulcsot a betegség megértéséhez? . ucsdnews.ucsd.edu . Letöltve: 2020. július 28. Az eredetiből archiválva : 2020. július 28. (határozatlan)
6. ↑ Bakteriális glikomia: jelenlegi kutatás, technológia és alkalmazások . www.caister.com . Letöltve: 2020. július 28. Az eredetiből archiválva : 2020. július 28. (határozatlan)

Linkek