Definiert im schmalsten Sinn ist glycobiology die Studie der Struktur, Biosynthese und Biologie des Saccharids (Zuckerketten oder glycans), die in der Natur weit verteilt werden. Zucker oder Saccharid sind wesentliche Bestandteile aller Wesen und Aspekte der verschiedenen Rollen, die sie in der Biologie spielen, werden in verschiedenen medizinischen, biochemischen und biotechnological Feldern erforscht.

Geschichte

Der spezifische Begriff glycobiology wurde am 1. August 1988 im englischen Wörterbuch von Oxford von Prof. Raymond Dwek ins Leben gerufen, um die Ankunft zusammen der traditionellen Disziplinen der Kohlenhydrat-Chemie und Biochemie anzuerkennen. Diese Ankunft war zusammen infolge eines viel größeren Verstehens der zellularen und molekularen Biologie von glycans. Jedoch schon im Ende von Pionieranstrengungen des neunzehnten Jahrhunderts wurden von Emil Fisher gemacht, die Struktur von einigen grundlegenden Zuckermolekülen zu gründen.

Glycoconjugates

Zucker kann mit anderen Typen des biologischen Moleküls verbunden werden, um glycoconjugates zu bilden. Der enzymatische Prozess von glycosylation schafft Zucker/Saccharid, der mit sich und mit anderen Molekülen durch das glycosidic Band verbunden ist, dadurch glycans erzeugend. Glycoproteins, proteoglycans und glycolipids sind der reichlichste in Säugetierzellen gefundene glycoconjugates. Sie werden vorherrschend auf der Außenzellwand und in verborgenen Flüssigkeiten gefunden. Wie man gezeigt hat, sind Glycoconjugates in Zellzelle-Wechselwirkungen wegen der Anwesenheit auf der Zelloberfläche von verschiedenem glycan verbindliche Empfänger zusätzlich zum glycoconjugates selbst wichtig gewesen.

Glycomics

"Glycomics, der genomics und proteomics analog ist, ist die systematische Studie aller glycan Strukturen eines gegebenen Zelltyps oder Organismus" und ist eine Teilmenge von glycobiology.

Schwierigkeiten in der Studie von Zuckerstrukturen

Ein Teil der in Saccharid-Strukturen gesehenen Veränderlichkeit ist, weil Monosaccharid-Einheiten mit einander auf viele verschiedene Weisen, im Vergleich mit den Aminosäuren von Proteinen oder den nucleotides in der DNA verbunden werden können, die immer zusammen auf eine Standardmode verbunden werden. Die Studie von glycan Strukturen wird auch durch den Mangel an einer direkten Schablone für ihre Biosynthese gegen den Fall mit Proteinen kompliziert, wo ihre Aminosäure-Folge durch ihr entsprechendes Gen bestimmt wird.

Glycans sind sekundäre Genprodukte und werden deshalb durch die koordinierte Handlung von vielen Enzymen in den Subzellabteilungen einer Zelle erzeugt. Da die Struktur eines glycan vom Ausdruck, der Tätigkeit und der Zugänglichkeit der verschiedenen biosynthetic Enzyme abhängen kann, ist es nicht möglich, recombinant DNA-Technologie zu verwenden, um große Mengen von glycans für strukturelle und funktionelle Studien zu erzeugen, wie es für Proteine ist.

Moderne Werkzeuge und Techniken für die glycan Struktur-Vorhersage

Genaue Maschinen und fortgeschrittene Softwareprogramme, wenn verwendet, in der Kombination, können das Mysterium von glycan Strukturen aufschließen. Eine solche Technik ist Massenspektrometrie, die drei Haupteinheiten verwendet: der ionizer, Analysator und Entdecker. Massenspektrometer von Fast Atom Bombardment (FAB) sind starke Werkzeuge, um komplizierte Kohlenhydrate zu charakterisieren. Diese Technik kann mit der empfindlichen Reihe-Entdecker-Technologie verbunden werden.

Glycobiology und Medizin

Rauschgifte bereits auf dem Markt, wie heparin, erythropoietin und einige Antigrippe-Rauschgifte haben sich wirksam erwiesen und heben die Wichtigkeit von glycans als eine neue Klasse des Rauschgifts hervor. Zusätzlich öffnet die Suche nach neuen Antikrebs-Rauschgiften neue Möglichkeiten in glycobiology Antikrebs-Rauschgiften mit neuen und verschiedenen Handlungsmechanismen zusammen mit dem antientzündlichen, und Antiinfektionsrauschgifte erleben heute klinische Proben. Sie können erleichtern oder aktuelle Therapien vollenden. Obwohl diese glycans Moleküle sind, die schwierig sind, auf eine reproduzierbare Weise infolge ihrer komplizierten Struktur zu synthetisieren, ist dieses neue Forschungsgebiet für die Zukunft hoch ermutigend.

Glycobiology und Haut

Glycobiology, in dem neue Entwicklungen möglich durch die letzten technologischen Fortschritte gemacht worden sind, hilft, ein spezifischeres und genaues Verstehen des Hautalterns zur Verfügung zu stellen.

Es ist jetzt klar gegründet worden, dass glycans Hauptbestandteile der Haut sind und eine entscheidende Rolle in der Haut homeostasis spielen.

• Sie spielen eine entscheidende Rolle in der Anerkennung von Molekülen und Zellen, sie handeln am meisten namentlich an der Oberfläche von Zellen, um biologische Nachrichten zu liefern.
• Sie sind im Metabolismus von Zellen instrumental: Synthese, Proliferation und Unterscheidung
• Sie haben eine Rolle, um in der Struktur und Architektur des Gewebes zu spielen.

Lebenswichtig für die richtige Wirkung der Haut erleben glycans sowohl qualitative als auch quantitative Änderungen im Laufe des Alterns. Die Funktionen der Kommunikation und des Metabolismus werden verschlechtert, und die Architektur der Haut wird erniedrigt.

http://www.healthcanal.com/medical-breakthroughs/22037-UGA-scientists-team-define-first-ever-sequence-biologically-important-carbohydrate.html

Links

• Das Funktionelle Glycomics Tor. monatlich aktualisierte Webquelle, eine Kollaboration der Natur und des Konsortiums für Funktionellen Glycomics.
• Der iBioSeminar von Carolyn Bertozzi auf Chemischem Glycobiology