Mae llwybr biosynthesis asid amino nid yn unig yn chwarae rhan allweddol mewn gweithgareddau bywyd, ond hefyd yn hyrwyddo datblygiad cynhyrchu asid amino effeithlon ac ecogyfeillgar a bioleg synthetig mewn eplesu diwydiannol. Proteinau yw sylfaen bywyd, ac maent yn chwarae amrywiaeth o rolau mewn celloedd, o gynhaliaeth strwythurol i gataleiddio adweithiau cemegol. Mae pob protein yn cynnwys 20 asid amino gwahanol sy'n cael eu cynhyrchu y tu mewn i gelloedd trwy brosesau biosynthesis cymhleth. Roedd darganfod 20 asid amino yn rhychwantu bron i ganrif, gan ddechrau gydag ynysu glycin cyntaf gan y fferyllydd Ffrengig H. Braconnot ym 1820, ac yn gorffen gyda darganfod threonine gan W. Rose ym 1935. Roedd darganfod yr asidau amino hyn yn cynnwys llawer o wyddonwyr y mae eu gwaith nid yn unig yn datgelu strwythur a phriodweddau asidau amino a biocemeg yn ddiweddarach. Biosynthesis asidau amino yw prif gynnwys metaboledd cyfansoddiad microbaidd. Bydd yr erthygl hon yn mynd a chi trwy sut mae'r asidau amino hyn yn cael eu syntheseiddio o foleciwlau symlach a sut maen nhw'n cael eu dosbarthu. Mae biosynthesis yr holl asidau amino yn cael ei syntheseiddio gan ganghennog llwybrau gan ddefnyddio canolradd y llwybrau metabolaidd canolog fel rhagflaenwyr. Yn ?l y math o ragflaenydd cychwynnol, gellir rhannu biosynthesis asidau amino yn 5 gr?p: grwpiau glwtamad, gan gynnwys glutamad (Glu), glutamine (Gln), proline (Pro) ac arginine (Arg). Mae synthesis yr asidau amino hyn yn dechrau gyda glwtamad, moleciwl allweddol mewn llwybr metabolaidd canolog. Mae'r teulu aspartate yn cynnwys aspartate (Asp), aspartamide (Asn), lysin (Lys), threonine (Thr), methionine (Met), ac isoleucine (Ile). Mae synthesis asid amino y teulu hwn yn dechrau gydag asid aspartig, sydd hefyd yn gynnyrch llwybrau metabolaidd canolog. Teulu o asidau amino aromatig, gan gynnwys ffenylalanin (Phe), tyrosine (Tyr), a tryptoffan (Trp). Mae synthesis yr asidau amino hyn yn dechrau gydag erythrosis-4-ffosffad (E4P) a phosphoenolpyruvate (PEP), dau foleciwl sydd hefyd yn ganolraddau pwysig mewn llwybrau metabolaidd. Mae'r teulu serine yn cynnwys serine (Ser), glycin (Gly), a cystein (Cys). Mae synthesis asid amino y teulu hwn yn dechrau gyda serine, sef pwynt canghennog llawer o lwybrau biosynthetig. Mae'r gr?p alanin yn cynnwys alanin (Ala), valine (Val) a leucine (Leu). Er bod yr asidau amino hyn yn perthyn i wahanol deuluoedd, mae ganddynt adweithiau tebyg yn ystod synthesis, ac mae'r adweithiau hyn fel arfer yn cael eu cataleiddio gan yr un dosbarth o ensymau.

Mae gan Isoleucine, valine, a leucine, er eu bod yn perthyn i wahanol deuluoedd, adweithiau tebyg wedi'u cataleiddio gan yr un ensym. Trosi serine i cystein yw prif adwaith lleihau sylffad cymathol. Dechreuwyd biosynthesis o'r gr?p asid amino aromatig gan erythrosis-4-P a PEP. Mae biosynthesis histidine yn arbennig, ac mae ei ffram garbon yn deillio o ffosfforibose pyrophosphate (PRPP). Defnyddir dwy C yn y ribose o PRPP i adeiladu'r cylch imidazole 5-aelod, a defnyddir y gweddill i greu'r gadwyn ochr 3C. Mae biosynthesis asidau amino yn chwarae rhan allweddol mewn eplesu diwydiannol. Maent nid yn unig yn elfen sylfaenol o dwf microbaidd a gweithgaredd metabolig, ond hefyd yn ddeunydd crai allweddol ar gyfer llawer o gynhyrchion wedi'u eplesu. Gall cynhyrchu asidau amino trwy eplesu microbaidd gyflawni cynhyrchiad effeithlon a chost isel tra'n lleihau llygredd amgylcheddol, sy'n hanfodol ar gyfer bwyd, bwyd anifeiliaid, meddygaeth a diwydiannau eraill.

Yn ogystal, mae biosynthesis asidau amino wedi hyrwyddo datblygiad bioleg synthetig a pheirianneg metabolig, gan ei gwneud hi'n bosibl cynhyrchu asidau amino penodol a'u deilliadau gan ficro-organebau. Mae hyn nid yn unig yn gwella effeithlonrwydd cynhyrchu, ond hefyd yn darparu llwyfan ar gyfer datblygu cynhyrchion biotechnoleg newydd ac yn ehangu ymhellach ystod cymhwyso eplesu diwydiannol.