A via de biossíntese de aminoácidos n?o apenas desempenha um papel fundamental nas atividades vitais, como também promove o desenvolvimento da produ??o eficiente e ecologicamente correta de aminoácidos e da biologia sintética na fermenta??o industrial. As proteínas s?o a base da vida e desempenham uma variedade de fun??es nas células, desde o suporte estrutural até a catalisa??o de rea??es químicas. Todas as proteínas s?o compostas por 20 aminoácidos diferentes, produzidos dentro das células por meio de complexos processos de biossíntese. A descoberta de 20 aminoácidos durou quase um século, come?ando com o primeiro isolamento da glicina pelo químico francês H. Braconnot em 1820 e terminando com a descoberta da treonina por W. Rose em 1935. A descoberta desses aminoácidos envolveu muitos cientistas cujo trabalho n?o apenas revelou a estrutura e as propriedades dos aminoácidos, mas também lan?ou as bases para pesquisas posteriores em bioquímica e biologia molecular. A biossíntese de aminoácidos é o principal componente do metabolismo da composi??o microbiana. Este artigo explicará como esses aminoácidos s?o sintetizados a partir de moléculas mais simples e como s?o classificados. A biossíntese de todos os aminoácidos é sintetizada por vias ramificadas, utilizando intermediários das vias metabólicas centrais como precursores. De acordo com o tipo de precursor inicial, a biossíntese de aminoácidos pode ser dividida em 5 grupos: Grupos glutamato, incluindo glutamato (Glu), glutamina (Gln), prolina (Pro) e arginina (Arg). A síntese desses aminoácidos come?a com o glutamato, uma molécula-chave em uma via metabólica central. A família do aspartato inclui aspartato (Asp), aspartamida (Asn), lisina (Lys), treonina (Thr), metionina (Met) e isoleucina (Ile). A síntese de aminoácidos dessa família come?a com o ácido aspártico, que também é um produto das vias metabólicas centrais. Família de aminoácidos aromáticos, incluindo fenilalanina (Phe), tirosina (Tyr) e triptofano (Trp). A síntese desses aminoácidos come?a com eritrose-4-fosfato (E4P) e fosfoenolpiruvato (PEP), duas moléculas que também s?o intermediários importantes em vias metabólicas. A família das serinas inclui serina (Ser), glicina (Gly) e cisteína (Cys). A síntese de aminoácidos dessa família come?a com a serina, que é o ponto de ramifica??o de muitas vias biossintéticas. O grupo das alaninas inclui alanina (Ala), valina (Val) e leucina (Leu). Embora esses aminoácidos perten?am a famílias diferentes, eles têm rea??es semelhantes durante a síntese, e essas rea??es geralmente s?o catalisadas pela mesma classe de enzimas.

Isoleucina, valina e leucina, embora perten?am a famílias diferentes, apresentam rea??es semelhantes catalisadas pela mesma enzima. A convers?o de serina em cisteína é a principal rea??o da redu??o assimilativa de sulfato. A biossíntese do grupo de aminoácidos aromáticos foi iniciada pela eritrose-4-P e PEP. A biossíntese da histidina é especial, e sua estrutura de carbono é derivada da fosforibose pirofosfato (PRPP). Dois Cs na ribose do PRPP s?o usados ??para construir o anel imidazol de 5 membros, e o restante é usado para criar a cadeia lateral de 3 Cs. A biossíntese de aminoácidos desempenha um papel fundamental na fermenta??o industrial. Eles n?o s?o apenas um componente fundamental do crescimento microbiano e da atividade metabólica, mas também uma matéria-prima essencial para muitos produtos fermentados. A produ??o de aminoácidos por fermenta??o microbiana pode alcan?ar uma produ??o eficiente e de baixo custo, ao mesmo tempo que reduz a polui??o ambiental, o que é crucial para as indústrias de alimentos, ra??es, medicamentos e outras.

Além disso, a biossíntese de aminoácidos impulsionou o desenvolvimento da biologia sintética e da engenharia metabólica, possibilitando a produ??o de aminoácidos específicos e seus derivados por microrganismos. Isso n?o apenas melhora a eficiência da produ??o, como também fornece uma plataforma para o desenvolvimento de novos produtos biotecnológicos e expande ainda mais a gama de aplica??es da fermenta??o industrial.