Amminoacidi essenziali
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Gli amminoacidi essenziali sono un sottogruppo degli amminoacidi proteinogenici. Vengono definiti essenziali tutti quegli amminoacidi che un organismo non è in grado di sintetizzare in quantità sufficiente per supportare la propria sintesi proteica, e che quindi devono necessariamente essere assunti con l'alimentazione.
Non tutti gli organismi sono in grado di sintetizzare tutti gli amminoacidi e molti sono sintetizzati da vie metaboliche che sono presenti solo in alcune piante e batteri. I mammiferi, ad esempio, devono ottenere dalla dieta nove dei venti amminoacidi necessari ai processi biologici. Questo requisito porta ad una convenzione che divide gli amminoacidi in due categorie: essenziali e non essenziali. Gli amminoacidi non essenziali, quindi, possono essere sintetizzati da quasi tutti gli organismi. A causa di particolari caratteristiche strutturali, gli amminoacidi essenziali, sebbene codificati dal DNA, non possono essere sintetizzati dagli enzimi dell'organismo.
La perdita della capacità di sintetizzare gli amminoacidi essenziali è emersa probabilmente molto presto nell'evoluzione, perché questa dipendenza da altri organismi per la fonte degli amminoacidi è comune a tutti gli eucarioti, non solo a quelli dei mammiferi. Gli studi sull'ecologia e l'evoluzione danno alcuni indizi su come e perché alcuni amminoacidi siano diventati essenziali. Gli organismi si evolvono sotto vincoli ambientali, che sono dinamici nel tempo. Se un amminoacido è disponibile per l'assorbimento, la pressione selettiva, per mantenere intatti i geni responsabili di quella via, potrebbe essere ridotta, perché non esprimerebbero costantemente questi geni biosintetici. Senza la pressione selettiva, le vie biosintetiche potrebbero andare perse o il gene potrebbe consentire mutazioni che porterebbero a una diversificazione della funzione dell'enzima. Seguendo questa logica, gli amminoacidi essenziali per alcuni organismi potrebbero non essere essenziali per altri organismi soggetti a diverse pressioni di selezione.
Anche i procarioti possono presentare questo problema: l'endosimbionte Buchnera presenta i geni per le vie biosintetiche necessarie per la sintesi degli amminoacidi essenziali per il suo ospite simbiotico, un afide, mentre i geni per la sintesi dei suoi propri amminoacidi essenziali (diversi da quelli dell'afide) sono quasi completamente mancanti, poiché li ottiene dall'ospite stesso.
I principali amminoacidi possono essere indicati con una sigla formata da una terna di lettere oppure da una singola lettera (di solito la sua iniziale), per esempio: glicina = GLY oppure G, arginina = ARG oppure R (essendo A usata per l'alanina).