Síntesis de novo

En química, la síntesis de novo (del latín 'de lo nuevo') es la síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas simples como azúcares o aminoácidos, en lugar de reciclarlas después de una degradación parcial. Por ejemplo, los nucleótidos no son necesarios en la dieta, ya que pueden construirse a partir de pequeñas moléculas precursoras como el formato y el aspartato. La metionina, por otro lado, es necesaria en la dieta porque, si bien puede degradarse y luego regenerarse a partir de homocisteína, no puede sintetizarse de novo.

Las vías de novo de nucleótidos no utilizan bases libres: adenina (abreviada como A), guanina (G), citosina (C), timina (T) o uracilo (U). El anillo de purina se construye de a uno o varios átomos a la vez y se une a la ribosa durante todo el proceso. El anillo de pirimidina se sintetiza como orotato y se une al fosfato de ribosa y luego se convierte en nucleótidos de pirimidina comunes.

El colesterol es un componente estructural esencial de las membranas celulares animales. El colesterol también sirve como precursor para la biosíntesis de hormonas esteroides, ácido biliar y vitamina D. En los mamíferos, el colesterol se absorbe a partir de fuentes dietéticas o se sintetiza de novo. Hasta el 70-80% de la síntesis de colesterol de novo se produce en el hígado, y aproximadamente el 10% de la síntesis de colesterol de novo se produce en el intestino delgado. Las células cancerosas necesitan colesterol para las membranas celulares, por lo que contienen muchas enzimas para la síntesis de colesterol de novo a partir de acetil-CoA.

La lipogénesis de novo (DNL) es el proceso por el cual el exceso de carbohidratos de la circulación se convierte en ácidos grasos, que a su vez pueden convertirse en triglicéridos u otros lípidos. El acetato y algunos aminoácidos (especialmente la leucina y la isoleucina) también pueden ser fuentes de carbono para la DNL.

Normalmente, la lipogénesis de novo ocurre principalmente en el tejido adiposo. Pero en condiciones de obesidad, resistencia a la insulina o diabetes tipo 2, la lipogénesis de novo se reduce en el tejido adiposo (donde la proteína de unión al elemento sensible a los carbohidratos (ChREBP) es el principal factor de transcripción) y aumenta en el hígado (donde la proteína de unión al elemento regulador de esteroles 1 (SREBP-1c) es el principal factor de transcripción). La ChREBP normalmente se activa en el hígado por la glucosa (independientemente de la insulina). La obesidad y las dietas ricas en grasas hacen que los niveles de la proteína de unión al elemento sensible a los carbohidratos en el tejido adiposo se reduzcan. Por el contrario, los altos niveles de insulina en sangre, debido a una comida rica en carbohidratos o resistencia a la insulina, inducen fuertemente la expresión de SREBP-1c en el hígado. La reducción de la lipogénesis de novo del tejido adiposo y el aumento de la lipogénesis de novo del hígado debido a la obesidad y la resistencia a la insulina conducen a la enfermedad del hígado graso.

El consumo de fructosa (a diferencia de la glucosa) activa tanto la SREBP-1c como la ChREBP de manera independiente de la insulina. Aunque la glucosa puede convertirse en glucógeno en el hígado, la fructosa aumenta invariablemente la lipogénesis de novo en el hígado, elevando los triglicéridos plasmáticos, más que la glucosa. Además, cuando se consumen cantidades iguales de bebidas endulzadas con glucosa o fructosa, la bebida con fructosa no solo provoca un mayor aumento de los triglicéridos plasmáticos, sino que también provoca un mayor aumento de la grasa abdominal.

El DNL está elevado en la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD) y es un sello distintivo de la enfermedad. En comparación con los controles sanos, los pacientes con NAFLD tienen un aumento promedio de 3,5 veces en el DNL.

La síntesis de ácidos grasos de novo está regulada por dos enzimas importantes, a saber, la acetil-CoA carboxilasa y la sintetasa de ácidos grasos. La enzima acetil-CoA carboxilasa es responsable de introducir un grupo carboxilo en la acetil-CoA, lo que produce malonil-CoA. Luego, la enzima sintetasa de ácidos grasos es responsable de convertir la malonil-CoA en una cadena de ácidos grasos. La síntesis de ácidos grasos de novo no es activa en las células humanas, ya que la dieta es la principal fuente de la misma. Por lo tanto, se considera que es un contribuyente menor a la homeostasis de los lípidos séricos. En ratones, la síntesis de AG de novo aumenta en el tejido adiposo blanco con la exposición a temperaturas frías, lo que podría ser importante para el mantenimiento de los niveles de TAG circulantes en el torrente sanguíneo y para suministrar AG para la termogénesis durante exposiciones prolongadas al frío.

La síntesis de ADN de novo se refiere a la creación sintética de ADN en lugar de ensamblar o modificar secuencias de ADN precursoras naturales. La síntesis inicial de oligonucleótidos es seguida por la síntesis artificial de genes y, finalmente, por un proceso de clonación, corrección de errores y verificación, que a menudo implica la clonación de genes en plásmidos en Escherichia coli o levadura.

La primasa es una ARN polimerasa y puede añadir un cebador a una cadena existente que espera replicarse. La ADN polimerasa no puede añadir cebadores y, por lo tanto, necesita que la primasa añada el cebador de novo.

• Purine y pirimidine metabolismo
• De novo síntesis de nucleótidos purinos