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 contraposición al reciclaje 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 formiato 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 los nucleótidos no utilizan bases libres: adenina (abreviada como A), guanina (G), citosina (C), timina (T) o uracilo (U). El anillo de purina se forma con uno o varios átomos a la vez y se une a la ribosa durante todo el proceso. [1] El anillo de pirimidina se sintetiza como orotato y se une a ribosa fosfato y luego se convierte en nucleótidos de pirimidina comunes .
El colesterol es un componente estructural esencial de las membranas de las células animales . El colesterol también sirve como precursor para la biosíntesis de hormonas esteroides , ácidos biliares [2] 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 novo del colesterol se produce en el hígado , y aproximadamente el 10% de la síntesis de novo del colesterol se produce en el intestino delgado . [3] Las células cancerosas requieren colesterol para las membranas celulares, por lo que las células cancerosas contienen muchas enzimas para la síntesis de novo de colesterol a partir de acetil-CoA . [3]
La lipogénesis de novo (DNL) es el proceso mediante el cual el exceso de carbohidratos [4] de la circulación se convierte en ácidos grasos , que pueden convertirse en triglicéridos u otros lípidos. [5] El acetato y algunos aminoácidos (en particular, leucina e isoleucina ) también pueden ser fuentes de carbono para el DNL. [6]
Normalmente, la lipogénesis de novo se produce 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 a elementos sensibles a los carbohidratos (ChREBP) es el principal factor de transcripción ) y aumenta en el hígado (donde el elemento regulador de esteroles -la proteína de unión 1 (SREBP-1c) es el principal factor de transcripción). [5] ChREBP normalmente se activa en el hígado mediante la glucosa (independiente de la insulina). [7] La obesidad y las dietas ricas en grasas hacen que se reduzcan los niveles de proteínas de unión a elementos que responden a los carbohidratos en el tejido adiposo. [5] Por el contrario, los niveles elevados de insulina en sangre, debido a una comida rica en carbohidratos o a la resistencia a la insulina, inducen fuertemente la expresión de SREBP-1c en el hígado. [7] 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 SREBP-1c como ChREBP de forma independiente de la insulina. [8] Aunque la glucosa se puede convertir en glucógeno en el hígado, la fructosa invariablemente aumenta la lipogénesis de novo en el hígado, elevando los triglicéridos plasmáticos, más que la glucosa. [8] 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 provoca un mayor aumento de la grasa abdominal . [8]
El DNL está elevado en la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD) y es un sello distintivo de la enfermedad. [9] En comparación con los controles sanos, los pacientes con NAFLD tienen un aumento promedio de 3,5 veces en el DNL. [9]
La síntesis de novo de ácidos grasos está regulada por dos enzimas importantes, a saber, la acetil-CoA carboxilasa y la ácido graso sintasa . [6] La enzima acetil CoA carboxilasa es responsable de introducir un grupo carboxilo al acetil CoA, generando malonil-CoA. Luego, la enzima sintasa de ácidos grasos es responsable de convertir el malonil-CoA en una cadena de ácidos grasos. La síntesis de novo de ácidos grasos principalmente no es activa en las células humanas, ya que la dieta es la principal fuente de ella. [10] Por lo tanto, se considera un contribuyente menor a la homeostasis de los lípidos séricos. [4] En ratones, la síntesis de novo de FA aumenta en WAT 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 FA para la termogénesis durante exposiciones prolongadas al frío. [11]
La síntesis de novo de ADN se refiere a la creación sintética de ADN en lugar del ensamblaje o modificación de secuencias de ADN plantilla precursoras naturales. [12] La síntesis inicial de oligonucleótidos es seguida por la síntesis de genes artificiales 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 . [12]
La primasa es una ARN polimerasa y puede agregar un cebador a una cadena existente en espera de replicación. La ADN polimerasa no puede agregar cebadores y, por lo tanto, necesita primasa para agregar el cebador de novo .