تخليق دي نوفو - ويكيبيديا

في الكيمياء ، تخليق دي نوفو De novo synthesis يشير المصطلح إلى تخليق جزيئات معقدة من جزيئات بسيطة مثل السكريات أو الأحماض الأمينية ، على عكس إعادة التدوير بعد تحلل جزئي. على سبيل المثال ، ليست هناك حاجة إلى نيوكليوتيدات قادمة من الغذاء حيث يمكن تكوينها في الجسم من جزيئات سليفة صغيرة مثل فورمات وأسبارتات . من ناحية أخرى ، هناك حاجة إلى الميثيونين من النظام الغذائي لأنه في الجسم يمكن أن يتحلل إلى حمض أميني ولا يتجدد من جديد ، أي لا يمكن للجسم من تصنيعه من جديد .

لا تستخدم مسارات تجديد للنيوكليوتيدات من القواعد الحرة: الأدينين (يُشار إليه باختصار A) ، أو الجوانين (G) ، أو السيتوزين (C) ، أو الثايمين (T) ، أو اليوراسيل (U). تتكون حلقة البيورين من ذرة واحدة أو بضع ذرات في نفس الوقت وترتبط بالريبوز خلال عملية التوليف. ^[1] يتم تصنيع حلقة بيريميدين في شكل أوروتات وترتبط بعد ذلك بفوسفات الريبوز ثم يتم تحويلها لاحقًا إلى نيوكليوتيدات البيريميدين العادية.

يعتبر الكوليسترول مكونًا هيكليًا أساسيًا لأغشية الخلايا الحيوانية . يعمل الكوليسترول أيضًا كمقدمة للتخليق الحيوي لهرمونات الستيرويد ، وحمض الصفراء ^[2] ، وفيتامين د . في الثدييات ، يُمتص الكوليسترول إما من مصادر غذائية أو يتم تصنيعه من جديد (دي نوفو) في الجسم . يحدث ما يصل إلى 70-80٪ من تخليق الكوليسترول في الكبد ، ويحدث حوالي 10٪ من تخليق الكوليسترول في الأمعاء الدقيقة . ^[3] تتطلب الخلايا السرطانية الكوليسترول لأغشية الخلايا ، لذلك تحتوي الخلايا السرطانية على العديد من الإنزيمات لتخليق الكولسترول "الجديد " من الأسيتيل CoA . ^[3]

إن عملية تكوين الدهون دي نوفو (De novo lipogenesis) هي العملية التي يتم من خلالها تحويل الكربوهيدرات (بشكل أساسي ، خاصة بعد تناول وجبة غنية بالكربوهيدرات) من الدورة الدموية إلى أحماض دهنية ، وهذه يمكن تحويلها إلى دهون ثلاثية أو دهون أخرى. ^[4] يمكن أيضًا أن تكون الأسيتات وبعض الأحماض الأمينية (لا سيما الليوسين والإيزولوسين ) مصادر ا للكربون في عملية تكوين الدهون. ^[5]

عادة ، يحدث تكوين الدهون من جديد (دي نوفو) في المقام الأول في الأنسجة الدهنية . ولكن في حالات السمنة ، أو مقاومة الأنسولين ، أو داء السكري من النوع 2 ، يتم تقليل تكوين الدهون في الأنسجة الدهنية (حيث يكون البروتين المرتبط بالعناصر المستجيبة للكربوهيدرات (ChREBP) هو عامل النسخ الرئيسي) ويزداد في الكبد (حيث يكون البروتين المرتبط بعنصر الستيرول التنظيمي 1 (SREBP-1c) هو عامل النسخ الرئيسي). ^[6] عادة ما يتم تنشيط ChREBP في الكبد عن طريق الجلوكوز (بغض النظر عن الأنسولين). ^[7] تؤدي السمنة والنظام الغذائي عالي الدهون إلى تقليل مستويات البروتين المرتبط بالعناصر المستجيبة للكربوهيدرات في الأنسجة الدهنية. ^[4] على النقيض من ذلك ، فإن مستويات الأنسولين المرتفعة في الدم ، بسبب تناول وجبة عالية من الكربوهيدرات أو بسبب مقاومة الأنسولين ، تحفز بشدة تعبير الــ SREBP-1c في الكبد. ^[7] يؤدي الحد من تكوين الدهون في الأنسجة الدهنية ، وزيادة تكوين الدهون من جديد في الكبد بسبب السمنة ومقاومة الأنسولين إلى مرض الكبد الدهني .

ينشط استهلاك الفركتوز (على عكس الجلوكوز) كلاً من SREBP-1c و ChREBP بطريقة مستقلة عن الأنسولين. ^[8] على الرغم من أنه يمكن تحويل الجلوكوز إلى جليكوجين في الكبد ، إلا أن الفركتوز يزيد بشكل ثابت من تكوين" الدهون " في الكبد ، مما يرفع مستوى الدهون الثلاثية في البلازما ، أكثر من ارتفاع الجلوكوز. ^[8] علاوة على ذلك ، عندما يتم استهلاك كميات متساوية من الجلوكوز أو المشروبات المحلاة بالفركتوز ، فإن مشروب الفركتوز لا يسبب فقط زيادة أكبر في الدهون الثلاثية في البلازما ، بل أنه يسبب زيادة أكبر في دهون البطن . ^[8]

عملية تكوين الدهون من جديد تكون مرتفعة في مرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD) ، وهي السمة المميزة للمرض. ^[9] بالمقارنة مع الضوابط الصحية ، فإن المرضى الذين يعانون من مرض الكبد الدهني غير الكحولي لديهم في المتوسط زيادة 3.5  مرات في تكوين الدهون من جديد. ^[9]

يتم تنظيم تخليق الأحماض الدهنية De novo بواسطة إنزيمين مهمين ، وهما acetyl-CoA carboxylase وسينسيز الأحماض الدهنية . ^[10] إن إنزيم الأسيتيل CoA كربوكسيلاز مسؤول عن إدخال مجموعة الكربوكسيل إلى الأسيتيل CoA ، مما يحوله إلى malonyl-CoA. بعد ذلك ، يكون إنزيم الأحماض الدهنية مسؤولاً عن تحويل malonlyl-CoA إلى سلسلة من الأحماض الدهنية. تخليق الأحماض الدهنية من جديد يكون غير نشط بشكل أساسي في الخلايا البشرية ، لأن النظام الغذائي هو المصدر الرئيسي لها. ^[11] أما في الفئران مثلا ، يزداد تخليق من جديد للأحماض الدهنية وشبكها في نسيج دهني أبيض مع التعرض لدرجات الحرارة الباردة والتي قد تكون مهمة للحفاظ على مستويات ثلاثي الجليسريد في مجرى الدم ، ولتوفير أحماض دهنية لتوليد الحرارة أثناء التعرض لجو بارد لفترات طويلة. ^[12]

يشير تخليق الحمض النووي De novo إلى الإنشاء التخليقي للحمض النووي بدلاً من تجميع أو تعديل تسلسلات الحمض النووي لقالب السلائف الطبيعية. ^[13] يتبع تخليق قليل النوكليوتيد الأولي تخليق جيني اصطناعي ، وأخيراً بعملية استنساخ ، وتصحيح الخطأ ، والتحقق للسلامة ، وهذا يتضمن غالبًا استنساخ الجينات إلى بلازميدات في بكتيريا الإشريكية القولونية أو في الخميرة . ^[13]

البريميز Primase هو بوليميريز RNA ، ويمكنه إضافة مادة أولية إلى سلسلة تكون في انتظار النسخ المتماثل. لا يمكن لبوليميراز الحمض النووي إضافة مواد أولية primers ، وبالتالي فهو يحتاج إلى بريميز لإضافة البرايمر من جديد .

• استقلاب البيورين وبيريميدين
• دي نوفو تخليق نيوكليوتيدات البيورين