biologia humana
Páginas: 25 (6122 palabras)
Publicado: 21 de octubre de 2014
Gaitabolismo de los esqueletos
de carbono de arninoácidos
Victor W. Rodwell, PhD
El capitulo anterior describe el destino rnetabólico de
los átomos de nitrógeno de los arninoácidos. Esta
secciiin se ocupa de la conversión de los esqueletos de
carbono de los r.-aminoacidos comunes en intemediarios anfibiilicos y de las enfermedades metabólicas
o "errores congen itos del metabolismo"relacionadoscon
estas vias catabiilicas.
IMPORTANCIA
BIOMEDICA
Ciertos trastornos del metabolismo de los aminokidos
han desempcflado funciones principales en el esclarecimiento de las vias por las que estos compuestos son
m~tabolizadosen las personas normales. Aunque la
mayoría de estas enfermedades son poco comunes por
lo que es improbable encontrarlas en la práctica rnedica,representan un reto formidable para el psiquiatra,
pediatra, asesl~rgenkico o biologo molecular. Si no
se tratan, muchas de estas enfemedades genéticas
conducen a lesión cerebral irreversible y a mortalidad
temprana. Por tanto, es esencial la identificacion prenatal o posnatal inmediata y una iniciaci6n rhpida del
tratamiento apropiado, s i se dispone de el. Dado que
algunas de las enzimas implicadaspueden detectarse
en cultivo de células de líquido amniótico, es posible el
diagnbstico prenatal de estas deficiencias por arnnioccntesis. El tratamiento consiste básicamente en dietas
con bajo contenido de los arninoácidos cuyo catabolismo esta alterado. Sin embargo, la tecnología del
DNA recombinante ofrece grandes posibilidades para
complementar genes defectuosos por medio de la"terapeutica gknicaa'.
Las rnutacioncs en exones o en regiones reguladoras
de un gen que codifica una enzima del catabolismo de
aminoácidos puede producir una enzima no funcional
o la ausencia completa de la sintesis de esa enzima.
Mientras algunos cambios en las estructuras primarias
de las enzimas pueden tener un pequeño efecto, otros
modifican profundamente la estructura tridimensional
de lossitios catalíticos o reguladores. L,a enzima
modificada o mutante puede manifestar alteracion de
la eficiencia catalítica (V,,, ba-jao Kmalta) o trastorno
en su capacidad para ligarse a un regulador alostérico
de su actividad catalítica. Una variedad de mutaciones
puede originar la niisma enfermedad. Por ejemplo.
cualquier mutación que cause una pérdida sustancial
de la actividad catalíticade la argininsuccinasa ocasionad~
el desarreglo metabolico conocido Como acidemia
argininsuccínica. Sin embargo, es rnhs improbable
que todos los casos de acidemia argininsuccínica
representen mutaciones en el mismo lociu genético.
A nivel molecular hay distintas enferrnedades. Para
complementar los trastornos en e1 metabolismo de los
aminohcidos expuestos en este capitulo, el lectorpuede consultar los trabajos de las referencias más
importantes como Scriver y colaboradores, 1995.
LOS AMINOÁCIDOS SE
CATABOLIZAN A SUSTRATOS
PARA LA BIOS~NTESISDE
CARBOHI DRATOS Y LIPIDOS
Estudios denutrjcibnen el periodo de 1920a 1940,reforzados por investigaciones que empleaban aminoácidos
marcados con isotopos de 1940 a 1950, confirmaron
(Capírulo 32)
Bioquimica de Harper
364la interconvertibilidad de los carbonos de lipidos,
carbohidratos y proteínas y establecieron que todos
los aminoácidos son convertibles a carbohidratos (1 3
arninoácidos), lipidos (un aminoacido) o ambos grupos
(cinco arninoácidos)(cuadro 32-1 }. La figura 32-1 muestra los aspectos generales de estas interconversiones.
LA REACCION INICIAL CON
FRECUENCIA CONSISTE EN
ELIMINAR ELNITRÓGENO
DEL GRUPO ALFA AMlNO
La glutamina y el glutamato forman
alfa cetoglutarato
El catabolismo de la glutamina y del glutamato procede como el de la asparagina y e! del aspartato, pero
con la formación de alfa cetoglutarato (figura 32-2,
abajo). Aunque el glutamato y el aspartato son suctratos para la misma transaminasa, la desamidación de
la glutamina es catalizada por la glutaminasa....
de carbono de arninoácidos
Victor W. Rodwell, PhD
El capitulo anterior describe el destino rnetabólico de
los átomos de nitrógeno de los arninoácidos. Esta
secciiin se ocupa de la conversión de los esqueletos de
carbono de los r.-aminoacidos comunes en intemediarios anfibiilicos y de las enfermedades metabólicas
o "errores congen itos del metabolismo"relacionadoscon
estas vias catabiilicas.
IMPORTANCIA
BIOMEDICA
Ciertos trastornos del metabolismo de los aminokidos
han desempcflado funciones principales en el esclarecimiento de las vias por las que estos compuestos son
m~tabolizadosen las personas normales. Aunque la
mayoría de estas enfermedades son poco comunes por
lo que es improbable encontrarlas en la práctica rnedica,representan un reto formidable para el psiquiatra,
pediatra, asesl~rgenkico o biologo molecular. Si no
se tratan, muchas de estas enfemedades genéticas
conducen a lesión cerebral irreversible y a mortalidad
temprana. Por tanto, es esencial la identificacion prenatal o posnatal inmediata y una iniciaci6n rhpida del
tratamiento apropiado, s i se dispone de el. Dado que
algunas de las enzimas implicadaspueden detectarse
en cultivo de células de líquido amniótico, es posible el
diagnbstico prenatal de estas deficiencias por arnnioccntesis. El tratamiento consiste básicamente en dietas
con bajo contenido de los arninoácidos cuyo catabolismo esta alterado. Sin embargo, la tecnología del
DNA recombinante ofrece grandes posibilidades para
complementar genes defectuosos por medio de la"terapeutica gknicaa'.
Las rnutacioncs en exones o en regiones reguladoras
de un gen que codifica una enzima del catabolismo de
aminoácidos puede producir una enzima no funcional
o la ausencia completa de la sintesis de esa enzima.
Mientras algunos cambios en las estructuras primarias
de las enzimas pueden tener un pequeño efecto, otros
modifican profundamente la estructura tridimensional
de lossitios catalíticos o reguladores. L,a enzima
modificada o mutante puede manifestar alteracion de
la eficiencia catalítica (V,,, ba-jao Kmalta) o trastorno
en su capacidad para ligarse a un regulador alostérico
de su actividad catalítica. Una variedad de mutaciones
puede originar la niisma enfermedad. Por ejemplo.
cualquier mutación que cause una pérdida sustancial
de la actividad catalíticade la argininsuccinasa ocasionad~
el desarreglo metabolico conocido Como acidemia
argininsuccínica. Sin embargo, es rnhs improbable
que todos los casos de acidemia argininsuccínica
representen mutaciones en el mismo lociu genético.
A nivel molecular hay distintas enferrnedades. Para
complementar los trastornos en e1 metabolismo de los
aminohcidos expuestos en este capitulo, el lectorpuede consultar los trabajos de las referencias más
importantes como Scriver y colaboradores, 1995.
LOS AMINOÁCIDOS SE
CATABOLIZAN A SUSTRATOS
PARA LA BIOS~NTESISDE
CARBOHI DRATOS Y LIPIDOS
Estudios denutrjcibnen el periodo de 1920a 1940,reforzados por investigaciones que empleaban aminoácidos
marcados con isotopos de 1940 a 1950, confirmaron
(Capírulo 32)
Bioquimica de Harper
364la interconvertibilidad de los carbonos de lipidos,
carbohidratos y proteínas y establecieron que todos
los aminoácidos son convertibles a carbohidratos (1 3
arninoácidos), lipidos (un aminoacido) o ambos grupos
(cinco arninoácidos)(cuadro 32-1 }. La figura 32-1 muestra los aspectos generales de estas interconversiones.
LA REACCION INICIAL CON
FRECUENCIA CONSISTE EN
ELIMINAR ELNITRÓGENO
DEL GRUPO ALFA AMlNO
La glutamina y el glutamato forman
alfa cetoglutarato
El catabolismo de la glutamina y del glutamato procede como el de la asparagina y e! del aspartato, pero
con la formación de alfa cetoglutarato (figura 32-2,
abajo). Aunque el glutamato y el aspartato son suctratos para la misma transaminasa, la desamidación de
la glutamina es catalizada por la glutaminasa....
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