Njia ya biosynthetic ya asidi ya amino
Amino asidi biosynthesis njia si tu ina jukumu muhimu katika shughuli za maisha, lakini pia kukuza maendeleo ya ufanisi na rafiki wa mazingira ya uzalishaji amino asidi na baiolojia sintetiki katika uchachushaji viwanda. Protini ni msingi wa maisha, na hucheza majukumu mbalimbali katika seli, kutoka kwa usaidizi wa miundo hadi kuchochea athari za kemikali. Protini zote zinaundwa na asidi 20 tofauti za amino ambazo hutolewa ndani ya seli kupitia michakato changamano ya biosynthesis. Ugunduzi wa asidi 20 za amino ulichukua karibu karne moja, ukianza na kutengwa kwa kwanza kwa glycine na mwanakemia Mfaransa H. Braconnot mnamo 1820, na kumalizia na ugunduzi wa threonine na W. Rose mnamo 1935. Ugunduzi wa asidi hizi za amino ulihusisha wanasayansi wengi ambao kazi yao haikufunua tu muundo na mali ya msingi ya amino asidi ya kibaolojia. Biosynthesis ya asidi ya amino ni maudhui kuu ya kimetaboliki ya utungaji wa microbial. Makala haya yatakupitisha jinsi amino asidi hizi zinavyoundwa kutoka kwa molekuli rahisi na jinsi zinavyoainishwa. Usanisi wa asidi zote za amino huunganishwa na njia za matawi kwa kutumia njia kuu za kimetaboliki kama vitangulizi. Kulingana na aina ya mtangulizi wa kuanzia, biosynthesis ya asidi ya amino inaweza kugawanywa katika vikundi 5: vikundi vya Glutamate, ikiwa ni pamoja na glutamate (Glu), glutamine (Gln), proline (Pro) na arginine (Arg). Mchanganyiko wa asidi hizi za amino huanza na glutamate, molekuli muhimu katika njia kuu ya kimetaboliki. Familia ya aspartate ni pamoja na aspartate (Asp), aspartamide (Asn), lysine (Lys), threonine (Thr), methionine (Met), na isoleusini (Ile). Mchanganyiko wa asidi ya amino ya familia hii huanza na asidi ya aspartic, ambayo pia ni bidhaa ya njia kuu za kimetaboliki. Familia ya asidi ya amino yenye kunukia, ikiwa ni pamoja na phenylalanine (Phe), tyrosine (Tyr), na tryptophan (Trp). Mchanganyiko wa asidi hizi za amino huanza na erythrosis-4-phosphate (E4P) na phosphoenolpyruvate (PEP), molekuli mbili ambazo pia ni kati muhimu katika njia za kimetaboliki. Familia ya serine ni pamoja na serine (Ser), glycine (Gly), na cysteine ??(Cys). Mchanganyiko wa asidi ya amino ya familia hii huanza na serine, ambayo ni hatua ya matawi ya njia nyingi za biosynthetic. Kikundi cha alanine kinajumuisha alanine (Ala), valine (Val) na leucine (Leu). Ingawa amino asidi hizi ni za familia tofauti, huwa na athari sawa wakati wa usanisi, na athari hizi kwa kawaida huchochewa na kundi moja la vimeng'enya.
Isoleusini, valine, na leusini, ingawa ni za familia tofauti, zina miitikio sawa inayochochewa na kimeng'enya sawa. Uongofu wa serine kwa cysteine ??ni mmenyuko kuu wa upunguzaji wa sulfate ya assimilative. Biosynthesis ya kikundi cha amino asidi yenye kunukia ilianzishwa na erithrosisi-4-P na PEP. Biosynthesis ya histidine ni maalum, na sura yake ya kaboni inatokana na phosphoribose pyrophosphate (PRPP). C mbili kwenye ribosi ya PRPP hutumika kujenga pete ya imidazole yenye wanachama 5, na iliyosalia hutumika kuunda mnyororo wa upande wa 3C. Biosynthesis ya asidi ya amino ina jukumu muhimu katika uchachushaji wa viwanda. Sio tu sehemu ya msingi ya ukuaji wa vijidudu na shughuli za kimetaboliki, lakini pia ni malighafi muhimu kwa bidhaa nyingi zilizochacha. Uzalishaji wa asidi ya amino kwa uchachushaji wa vijidudu unaweza kufikia uzalishaji bora na wa bei ya chini huku ukipunguza uchafuzi wa mazingira, ambao ni muhimu kwa chakula, malisho, dawa na tasnia zingine.
Kwa kuongeza, biosynthesis ya amino asidi imekuza maendeleo ya biolojia ya synthetic na uhandisi wa kimetaboliki, na kuifanya iwezekanavyo kuzalisha asidi maalum ya amino na derivatives yao na microorganisms. Hii sio tu inaboresha ufanisi wa uzalishaji, lakini pia hutoa jukwaa la ukuzaji wa bidhaa mpya za kibayoteknolojia na kupanua zaidi anuwai ya utumiaji wa uchachushaji wa viwandani.