Η οδ?? βιοσ?νθεση? αμινοξ?ων ?χι μ?νο πα?ζει βασικ? ρ?λο στι? δραστηρι?τητε? τη? ζω??, αλλ? προ?γει επ?ση? την αν?πτυξη αποτελεσματικ?? και φιλικ?? προ? το περιβ?λλον παραγωγ?? αμινοξ?ων και συνθετικ?? βιολογ?α? στη βιομηχανικ? ζ?μωση. Οι πρωτε?νε? ε?ναι το θεμ?λιο τη? ζω?? και πα?ζουν δι?φορου? ρ?λου? στα κ?τταρα, απ? τη δομικ? υποστ?ριξη ?ω? τι? καταλυτικ?? χημικ?? αντιδρ?σει?. ?λε? οι πρωτε?νε? αποτελο?νται απ? 20 διαφορετικ? αμινοξ?α που παρ?γονται μ?σα στα κ?τταρα μ?σω πολ?πλοκων διεργασι?ν βιοσ?νθεση?. Η ανακ?λυψη 20 αμινοξ?ων δι?ρκεσε σχεδ?ν ?ναν αι?να, ξεκιν?ντα? με την πρ?τη απομ?νωση τη? γλυκ?νη? απ? τον Γ?λλο χημικ? H. Braconnot το 1820, και τελει?νοντα? με την ανακ?λυψη τη? θρεον?νη? απ? τον W. Rose το 1935. Η ανακ?λυψη αυτ?ν των αμινοξ?ων περιλ?μβανε πολλο?? επιστ?μονε? των οπο?ων η δουλει? και οι ιδι?τητε? του αμινοξ?ο? αποκ?λυψαν αργ?τερα το αμινοξ?. ?ρευνα βιοχημε?α? και μοριακ?? βιολογ?α?. Η βιοσ?νθεση των αμινοξ?ων ε?ναι το κ?ριο περιεχ?μενο του μεταβολισμο? τη? μικροβιακ?? σ?νθεση?. Αυτ? το ?ρθρο θα σα? οδηγ?σει στον τρ?πο σ?νθεση? αυτ?ν των αμινοξ?ων απ? απλο?στερα μ?ρια και π?? ταξινομο?νται. Η βιοσ?νθεση ?λων των αμινοξ?ων συντ?θεται με διακλαδ?σει? χρησιμοποι?ντα? ενδι?μεσα κεντρικ? μεταβολικ? μονοπ?τια ω? πρ?δρομε? ουσ?ε?. Αν?λογα με τον τ?πο του αρχικο? προδρ?μου, η βιοσ?νθεση των αμινοξ?ων μπορε? να χωριστε? σε 5 ομ?δε?: Γλουταμινικ?? ομ?δε?, συμπεριλαμβανομ?νου του γλουταμικο? (Glu), τη? γλουταμ?νη? (Gln), τη? προλ?νη? (Pro) και τη? αργιν?νη? (Arg). Η σ?νθεση αυτ?ν των αμινοξ?ων ξεκιν? με το γλουταμικ?, ?να βασικ? μ?ριο σε ?να κεντρικ? μεταβολικ? μονοπ?τι. Η οικογ?νεια των ασπαρτικ?ν περιλαμβ?νει ασπαρτικ? (Asp), ασπαρταμ?διο (Asn), λυσ?νη (Lys), θρεον?νη (Thr), μεθειον?νη (Met) και ισολευκ?νη (Ile). Η σ?νθεση αμινοξ?ων αυτ?? τη? οικογ?νεια? ξεκιν? με το ασπαρτικ? οξ?, το οπο?ο ε?ναι επ?ση? προ??ν κεντρικ?ν μεταβολικ?ν οδ?ν. Οικογ?νεια αρωματικ?ν αμινοξ?ων, συμπεριλαμβανομ?νη? τη? φαινυλαλαν?νη? (Phe), τη? τυροσ?νη? (Tyr) και τη? τρυπτοφ?νη? (Trp). Η σ?νθεση αυτ?ν των αμινοξ?ων ξεκιν? με την ερυθρο-4-φωσφορικ? (E4P) και την φωσφοενολοπυρουβικ? (PEP), δ?ο μ?ρια που ε?ναι επ?ση? σημαντικ? ενδι?μεσα στι? μεταβολικ?? οδο??. Η οικογ?νεια σερ?νη? περιλαμβ?νει σερ?νη (Ser), γλυκ?νη (Gly) και κυστε?νη (Cys). Η σ?νθεση αμινοξ?ων αυτ?? τη? οικογ?νεια? ξεκιν? με τη σερ?νη, η οπο?α ε?ναι το σημε?ο διακλ?δωση? πολλ?ν βιοσυνθετικ?ν οδ?ν. Η ομ?δα αλαν?νη? περιλαμβ?νει αλαν?νη (Ala), βαλ?νη (Val) και λευκ?νη (Leu). Αν και αυτ? τα αμινοξ?α αν?κουν σε διαφορετικ?? οικογ?νειε?, ?χουν παρ?μοιε? αντιδρ?σει? κατ? τη δι?ρκεια τη? σ?νθεση? και αυτ?? οι αντιδρ?σει? συν?θω? καταλ?ονται απ? την ?δια κατηγορ?α ενζ?μων.

Η ισολευκ?νη, η βαλ?νη και η λευκ?νη, αν και αν?κουν σε διαφορετικ?? οικογ?νειε?, ?χουν παρ?μοιε? αντιδρ?σει? που καταλ?ονται απ? το ?διο ?νζυμο. Η μετατροπ? τη? σερ?νη? σε κυστε?νη ε?ναι η κ?ρια αντ?δραση αφομοιωτικ?? αναγωγ?? θειικ?ν. Η βιοσ?νθεση τη? ομ?δα? αρωματικο? αμινοξ?ο? ξεκ?νησε με ερ?θρωση-4-Ρ και ΡΕΡ. Η βιοσ?νθεση τη? ιστιδ?νη? ε?ναι ιδια?τερη και το ανθρακικ? τη? πλα?σιο προ?ρχεται απ? πυροφωσφορικ? φωσφοριβ?ζη (PRPP). Δ?ο C στη ριβ?ζη του PRPP χρησιμοποιο?νται για την κατασκευ? του 5-μελο?? δακτυλ?ου ιμιδαζ?λη? και τα υπ?λοιπα χρησιμοποιο?νται για τη δημιουργ?α τη? πλευρικ?? αλυσ?δα? 3C. Η βιοσ?νθεση των αμινοξ?ων πα?ζει βασικ? ρ?λο στη βιομηχανικ? ζ?μωση. Δεν αποτελο?ν μ?νο θεμελι?δε? συστατικ? τη? μικροβιακ?? αν?πτυξη? και τη? μεταβολικ?? δραστηρι?τητα?, αλλ? και βασικ? πρ?τη ?λη για πολλ? προ??ντα που ?χουν υποστε? ζ?μωση. Η παραγωγ? αμινοξ?ων με μικροβιακ? ζ?μωση μπορε? να επιτ?χει αποτελεσματικ? και χαμηλο? κ?στου? παραγωγ?, εν? παρ?λληλα μει?νει την περιβαλλοντικ? ρ?πανση, η οπο?α ε?ναι ζωτικ?? σημασ?α? για τα τρ?φιμα, τι? ζωοτροφ??, τα φ?ρμακα και ?λλε? βιομηχαν?ε?.

Επιπλ?ον, η βιοσ?νθεση αμινοξ?ων ?χει προωθ?σει την αν?πτυξη τη? συνθετικ?? βιολογ?α? και τη? μεταβολικ?? μηχανικ??, καθιστ?ντα? δυνατ? την παραγωγ? συγκεκριμ?νων αμινοξ?ων και των παραγ?γων του? απ? μικροοργανισμο??. Αυτ? ?χι μ?νο βελτι?νει την αποδοτικ?τητα τη? παραγωγ??, αλλ? παρ?χει επ?ση? μια πλατφ?ρμα για την αν?πτυξη ν?ων προ??ντων βιοτεχνολογ?α? και διευρ?νει περαιτ?ρω το φ?σμα εφαρμογ?ν τη? βιομηχανικ?? ζ?μωση?.