Biosíntesis de los aminoácidos

    Los aminoácidos son moléculas de vital importancia, ya que son las unidades estructurales básicas que forman las proteínas. Algunos de los veinte aminoácidos necesarios para la formación de las proteínas son sintetizados por el propio organismo, pero existen otros, los llamados aminoácidos esenciales, que deben ser ingeridos a través de la dieta.

    En el ser humano los aminoácidos esenciales son la valina, la leucina, la isoleucina, la lisina, la treonina, la fenilalanina, la metionina y el triptófano. El resto, los aminoácidos no esenciales, son sintetizados por el organismo a través de una serie de rutas anabólicas, es decir, correspondiente a la fase constructiva del metabolismo, y que presentan diferentes variaciones según el tipo de aminoácido que elaboren y en función de las células en las que se lleven a cabo las reacciones.

    En general, la mayor parte de los vertebrados presentan diversos aminoácidos esenciales, que no son capaces de biosintetizar sin que les sean aportados a través de los alimentos. En cambio, las plantas y ciertas bacterias son más versátiles en este aspecto, y pueden sintetizarlos todos, utilizando amoniaco o nitratos como fuente de nitrógeno.

    Los veinte aminoácidos son sintetizados a través de vías metabólicas distintas, en general de notable complejidad. No obstante, cabe distinguir dos rasgos significativos comunes al conjunto de la biosíntesis de aminoácidos.

    En primer lugar, la incorporación del amoniaco como fuente de nitrógeno se suele alcanzar a través de la reacción de la glutamato-deshidrogenasa. Las enzimas transaminasas facilitan además la transferencia del grupo amino (NH2) a otros aminoácidos.

    Por otra parte, diversos aminoácidos pueden sintetizarse a partir de determinados compuestos que hacen las veces de “progenitores” de las denominadas familias de aminoácidos, a su vez interrelacionadas entre sí.

    A modo de ejemplo, cabe citar el caso de las bacterias asociadas a las plantas leguminosas formando nódulos en sus raíces. Estos microorganismos son capaces de sintetizar los veinte aminoácidos habituales y en ellos se diferencian algunas familias en las que se establecen las rutas biosintéticas de los aminoácidos más comunes.

    Cabe mencionar entre ellas la familia del glutámico, cuyo precursor es el α-oxoglutarato y en la que se sintetizan los aminoácidos glutámico, glutamina, prolina y arginina; la del aspartato, con el oxalacetato como precursor y de cuya ruta metabólica forman parte el aspartato, la serina, la treonina y la lisina; o la familia del piruvato, en la que este precursor origina aminoácidos como la alanina, la valina o la leucina. En todos los procesos de biosíntesis desarrollados en las distintas familias de aminoácidos existen numerosos compuestos intermediarios.