A vía de biosíntese de aminoácidos non só xoga un papel fundamental nas actividades da vida, senón que tamén promove o desenvolvemento dunha produción eficiente e respectuosa co medio ambiente de aminoácidos e da bioloxía sintética na fermentación industrial. As proteínas son a base da vida e desempe?an unha variedade de funcións nas células, desde o soporte estrutural ata as reaccións químicas catalizadoras. Todas as proteínas están formadas por 20 aminoácidos diferentes que se producen no interior das células mediante procesos complexos de biosíntese. O descubrimento de 20 aminoácidos abarcou case un século, comezando co primeiro illamento da glicina polo químico francés H. Braconnot en 1820, e rematando co descubrimento da treonina por W. Rose en 1935. O descubrimento destes aminoácidos implicou a moitos científicos cuxo traballo non só revelou a estrutura e propiedades dos aminoácidos. investigación en bioquímica e bioloxía molecular. A biosíntese de aminoácidos é o principal contido do metabolismo da composición microbiana. Este artigo guiarache como se sintetizan estes aminoácidos a partir de moléculas máis sinxelas e como se clasifican. A biosíntese de todos os aminoácidos sintetízase por vías ramificadas utilizando intermediarios das vías metabólicas centrais como precursores. Segundo o tipo de precursor de partida, a biosíntese de aminoácidos pódese dividir en 5 grupos: grupos glutamato, incluíndo glutamato (Glu), glutamina (Gln), prolina (Pro) e arginina (Arg). A síntese destes aminoácidos comeza co glutamato, unha molécula clave nunha vía metabólica central. A familia dos aspartatos inclúe aspartato (Asp), aspartamida (Asn), lisina (Lys), treonina (Thr), metionina (Met) e isoleucina (Ile). A síntese de aminoácidos desta familia comeza co ácido aspártico, que tamén é un produto das vías metabólicas centrais. Familia de aminoácidos aromáticos, incluíndo fenilalanina (Phe), tirosina (Tyr) e triptófano (Trp). A síntese destes aminoácidos comeza coa eritrose-4-fosfato (E4P) e o fosfoenolpiruvato (PEP), dúas moléculas que tamén son importantes intermediarios nas vías metabólicas. A familia das serinas inclúe a serina (Ser), a glicina (Gly) e a cisteína (Cys). A síntese de aminoácidos desta familia comeza coa serina, que é o punto de ramificación de moitas vías biosintéticas. O grupo das alaninas inclúe a alanina (Ala), a valina (Val) e a leucina (Leu). Aínda que estes aminoácidos pertencen a familias diferentes, te?en reaccións similares durante a síntese, e estas reaccións adoitan estar catalizadas pola mesma clase de encimas.

A isoleucina, a valina e a leucina, aínda que pertencen a familias diferentes, te?en reaccións similares catalizadas polo mesmo encima. A conversión de serina en cisteína é a principal reacción de redución asimilativa de sulfato. A biosíntese do grupo de aminoácidos aromáticos foi iniciada por eritrose-4-P e PEP. A biosíntese da histidina é especial, e a súa estrutura de carbono deriva do pirofosfato de fosforibosa (PRPP). Dous C na ribosa do PRPP utilízanse para construír o anel de imidazol de 5 membros, e o resto úsanse para crear a cadea lateral 3C. A biosíntese de aminoácidos xoga un papel fundamental na fermentación industrial. Non só son un compo?ente fundamental do crecemento microbiano e da actividade metabólica, senón que tamén son unha materia prima clave para moitos produtos fermentados. A produción de aminoácidos mediante fermentación microbiana pode conseguir unha produción eficiente e de baixo custo ao mesmo tempo que se reduce a contaminación ambiental, que é crucial para os alimentos, os pensos, os medicamentos e outras industrias.

Ademais, a biosíntese de aminoácidos promoveu o desenvolvemento da bioloxía sintética e da enxe?aría metabólica, posibilitando a produción de aminoácidos específicos e os seus derivados por microorganismos. Isto non só mellora a eficiencia da produción, senón que tamén proporciona unha plataforma para o desenvolvemento de novos produtos biotecnolóxicos e amplía aínda máis o rango de aplicación da fermentación industrial.