Biyosentezi

Biyosentezi, canlılarda daha basit moleküllerden daha karmaşık biyomoleküllerin üretildiği biyolojik süreçtir. Bu süreçler anabolik yolaklar olarak adlandırılır ve enerji yatırımını (genellikle ATP) ve redükleyici güçlerin (örneğin NADPH) kullanımını gerektirir. Biyosentez, katabolizmin (proteinlerin veya glikojenin parçalanması gibi) zıt yönünde çalışır ve hücre içi metabolik ağların temel yapı taşlarını oluşturur. Üretim, genellikle hücre içi enzimler tarafından yönlendirilir ve basamaklı adımlarda gerçekleşir; bazı adımlar için özel organeller (örneğin kloroplastlar veya mitokondri) gerekebilir. Düzenleme, enerji durumu, karbon kaynağı ve hücresel ihtiyaçlar tarafından kontrol edilir.

Biyosentezin ana alanları şunları içerir: karbonhidrat biyosentezi (glikoz ve polisakkaritler), amino asit biyosentezi (proteinlerin yapı taşları), nükleik asit biyosentezi (DNA ve RNA), yağ asidi ve lipid biyosentezi, isoprenoid ve terpen biyosentezi ile ikincil metabolit biyosentezi. Ayrıca pigmentler, koenzimler ve hücre zar bileşenleri de biyosentez yoluyla üretilir. Endüstri ve biyoteknoloji alanında biyosentez, tarımsal biyoteknoloji, ilaç üretimi ve sürdürülebilir ürünlerin elde edilmesi amacıyla mikroorganizmalarda veya hücre süreçlerinde hedeflenen ürünlerin üretilmesinde kullanılır. Bu alandaki çalışmalar metabolik mühendisliği ve sentetik biyolojiyle ilerler.