TORÎma Akademî Logo TORÎma Akademî
Metabolîtên duyemîn (Secondary metabolite)
Zanîn

Metabolîtên duyemîn (Secondary metabolite)

TORÎma Akademî — Zanîn

Secondary metabolite

Metabolîtên duyemîn (Secondary metabolite)

Metabolîtên duyemîn, ku jê re metabolîtên taybetî, berhemên duyemîn, an jî berhemên xwezayî tê gotin, pêkhateyên organîk in ku ji aliyê her zindiyekî ve têne hilberandin, mînak…

Metabolîtên duyemîn, ku wekî metabolîtên taybet, berhemên duyemîn, an jî berhemên xwezayî jî tên binavkirin, pêkhateyên organîk in ku ji aliyê cureyên cuda yên jiyanê ve, di nav de bakterî, arkea, kîvark, ajal û rwek, tên çêkirin. Van pêkhateyan rasterast tevlî pêvajoyên bingehîn ên mezinbûn, geşbûn an jî zêdebûna organîzmayekê nabin. Di şûna wê de, ew bi gelemperî di danûstandinên ekolojîk de navbeynkariyê dikin, ku ev yek dikare avantajek hilbijartî bide organîzmayê bi zêdekirina şiyana wê ya jiyanê an jî berhemdariyê. Hebûna metabolîtên duyemîn ên taybet gelek caran di nav komek fîlogenetîk de ji bo rêzek teng a cureyan sînordar e. Van pêkhateyan gelek caran di parastina rwekan de li hember giyaxwariyê û danûstandinên din ên di navbera cureyan de rolek girîng dilîzin. Mirov metabolîtên duyemîn ji bo armancên cûrbecûr, wek derman, çêjker, pîgment û dermanên kêfê, bi kar tînin.

Têgîna 'metabolîta duyemîn' di destpêkê de ji aliyê Albrecht Kossel ve hate danîn, ku xwediyê Xelata Nobelê ya 1910an di Bijîşkî û Fîzyolojiyê de bû. Sî sal şûnda, botanîstê Polonî Friedrich Czapek metabolîtên duyemîn wek berhemên dawîn ên metabolîzma nîtrojenê pênase kir.

Metabolîtên duyemîn gelek caran hem di danûstandinên dijber de, wek pêşbazî û nêçîrê, hem jî di têkiliyên hevkariyê de, di nav de tozkirin û hevkariyên çavkaniyê, navbeynkariyê dikin. Tevî ku ev pêkhate bi gelemperî ji bo xetên taybet an jî cureyên takekesî sînordar in, piştrastiyek girîng destnîşan dike ku veguhestina asoyî ya tevahiya rêgezên metabolîk di navbera cureyan an jî cinsan de di pêşveçûna bakterî û dibe ku kîvarkan de rolek girîng dilîze. Lêkolîn herwiha destnîşan dike ku metabolîzma duyemîn dikare bi awayên cûrbecûr bandorê li cureyên cuda bike. Mînak, di nav daristanekê de, çar cureyên cuda yên kîsikdarên daristanî yên pelxwer bertekên cûda li hember metabolîtek duyemîn a ku di eukalîptusan de hate dîtin nîşan dan. Ev bûyer nîşan dide ka metabolîtên duyemîn ên cihêreng çawa dikarin ji bo giyaxwaran cihên ekolojîk ên cuda diyar bikin. Wekî din, hin cureyan pêşve çûne ku li hember metabolîtên duyemîn berxwedanê nîşan bidin û tewra wan ji bo berjewendiya xwe bi kar bînin. Mînakek berbiçav perperoka monarş e, ku li gorî xerc kirina şîrê giyayê (Asclepias) adapte bûye tevî hebûna glîkozîdên dil ên bijehr. Van perperokan ne tenê xwedî berxwedanê li hember jehran in, lê di heman demê de wan bi awayekî çalak vedişêrin, bi vî awayî bi dûrxistina nêçîrvanan avantajekê bi dest dixin.

Metabolîtên Duyemîn ên Rwekan

Rwekan dikarin komên cihêreng ên pêkhateyên organîk hilberînin û sentez bikin, yên ku bi gelemperî li metabolîtên bingehîn û yên duyemîn têne dabeşkirin. Metabolîtên duyemîn navberên metabolîk an berhemên metabolîk in ku ji bo mezinbûn û jiyan a rwekên hilberîner ne bingehîn in, lê belê ji bo têkiliya wan bi jîngehê re pêwîst in û gelek caran di bersiva stresê de têne hilberandin. Ev pêkhate bi taybetmendiyên xwe yên antîbîyotîk, antîfungal û antîvîral li hember pathogenan parastinê peyda dikin. Wekî din, hin metabolîtên duyemîn, wekî fenîlpropanoyîd, rwekan ji zirara radyasyon a UV diparêzin. Bandorên biyolojîk ên metabolîtên duyemîn ên rwekan li ser mirovan ji demên kevnar ve hatine naskirin. Mînak, gîhaya Artemisia annua, ku Artemisinin tê de heye, di dermanê kevneşopî yê Çînî de zêdetirî du hezar salan bi berfirehî hatiye bikaranîn. Metabolîtên duyemîn ên rwekan li gorî avahîya wan a kîmyewî li çar çînên sereke têne dabeşkirin: terpen, fenîlpropanoyîd (ango, fenolîk), polîketîd û alkaloyîd.

Çînên Kîmyewî

Terpenoyîd

Terpen çînek mezin a berhemên xwezayî ne ku ji yekîneyên îzoprenê pêk tên. Terpen bi taybetî hîdrokarbon in, dema ku terpenoyîd jêderkên wan ên oksîjenkirî ne. Formula molekulî ya giştî ya terpenan wekî pirjimara (C5H8)n, tê temsîl kirin, ku 'n' hejmara yekîneyên îzoprenê yên girêdayî destnîşan dike. Ji ber vê yekê, terpen wekî pêkhateyên îzoprenoyîd jî têne zanîn. Dabeşkirina wan li ser bingeha hejmara yekîneyên îzoprenê yên ku di avahîya wan de niha ne, tê kirin. Nota girîng ev e ku hin terpenoyîd, wekî gelek sterol, wekî metabolîtên bingehîn fonksîyon dikin. Wekî din, hin terpenoyîdên ku dibe ku wekî metabolîtên duyemîn derketibin holê, paşê wekî hormonên rwekan hatine bikaranîn, di nav de gîberellîn, brassînosteroyîd û strîgolakton.

Mînakên terpenoyîdên ku ji olîgomerîzasyona hemîterpenê derketine holê ev in:

Pêkhateyên Fenolîk

Fenolîk çînek pêkhateyên kîmyewî temsîl dikin ku bi avahîyek zengila aromatîk têne pênasekirin, ku yek an çend komên hîdroksîl tê de hene. Ev pêkhate metabolîtên duyemîn ên herî berbelav di rwekan de pêk tînin, ku spektrumek ji molekulên hêsan ên wekî asîdên fenolîk heta madeyên tevlihev, pir polîmerîzekirî yên wekî tanîn digirin nav xwe. Dabeşkirinên fenolîk bi gelemperî li ser bingeha avahîyên wan ên bingehîn ên îskeletî têne damezrandin.

Mînakek nîgarkêş a fenolek ku ji rwekan derketiye holê ev e:

Alkaloyîd

Alkaloid çînek nehevcins a pêkhateyên bingehîn, nîtrojen-hewandî ne, ku bi giranî ji Rwekan tên bidestxistin. Ev pêkhate, ku bi hebûna yek an çend atomên nîtrojenê têne nasîn, cihêrengiyeke kîmyewî ya girîng nîşan didin. Ji aliyê avahiyê ve, ew bi gelemperî di du komên sereke de têne dabeş kirin:

Mînakên taybet ên alkaloidên ku ji Rwekan tên bidestxistin ev in:

Gelek alkaloid bi rêya têkiliya xwe bi receptorên neurotransmîteran re bandora xwe li ser Pergal a demarî ya navendî ya ajalan dikin.

Glukosînolat

Glukosînolat metabolîtên duyemîn in ku bi hebûna atomên sulfur û nîtrojenê têne nasîn, û ji glukoz, asîdek amîno û sulfatê derdikevin.

Glukorafanîn, ku di brokolî (Brassica oleracea var. italica) de tê dîtin, wekî mînakek glukosînolatek ku ji Rwekan tê bidestxistin kar dike.

Metabolîtên Duyemîn ên Rwekan di Derman de

Hejmareke girîng a dermanan ku di dermanê Niha de têne bikaranîn, ji metabolîtên duyemîn ên Rwekan derdikevin.

Artemîsînîn û paklîtaksel du terpenoîdên herî naskirî ne. Artemîsînîn, ku di dîrokê de di Dermanê Gelenê Çînî de hatiye bikaranîn, paşê ji aliyê Zanyar a Çînî Tu Youyou ve wekî ajansek antîmalarî ya bi hêz ji nû ve hate keşfkirin, ku di sala 2015an de ji bo vê keşfê Xelata Nobelê wergirt. Niha, parazît a malaryayê, Plasmodium falciparum, li hember monoterapîya artemîsînînê berxwedan pêş xistiye, ku ev yek Rêxistina Tenduristiyê ya Cîhanê han dide ku ji bo misogerkirina bandora tedawîyê, bikaranîna wê bi dermanên din ên antîmalarî re pêşniyar bike. Paklîtaksel, pêkhateya çalak a Taksolê, wekî dermanek kemoterapîyê kar dike ku li hember penceşêrên cihêreng, di nav de penceşêra hêkdankê, pêsîrê, pişikê, sarkoma Kaposî, stûyê malzarokê û pankreasê, bi bandor e. Taksol Di destpêkê de di sala 1973an de ji Qalikê Darê ya Dar a Yew a Pasîfîkê, darek konîfer, hate veqetandin.

Hem morfîn û hem jî kodeîn alkaloidên ku ji haşhaşa xewê tên bidestxistin in. Morfîn, ku di sala 1804an de ji aliyê dermanfiroşê Alman Friedrich Sertürnert ve hate nasîn, yekem alkaloida çalak bû ku ji haşhaşa xewê hate derxistin. Her çend bi giranî ji ber taybetmendiyên xwe yên êşkêşker ên bi hêz tê nasîn jî, morfîn di rêvebirina dispneyê û di tedawî ya girêdayîbûna bi opiyatên bi hêztir, wekî eroîn, de jî tê bikaranîn. Tevî feydeyên xwe yên tedawîyê, morfîn bi bandorên neyînî yên girîng re têkildar e, di nav de girêdayîbûn, bêhevsengiyên hormonî û qebizbûn. Ji ber profîla wê ya pir girêdayîker, morfîn cewher ek gerdûnî ya rêkûpêk e, ku ji bo rewşên giran tê parastin, û hin netewe ji ber stîgmaya civakî ya têkildar rêjeyên bikaranînê yên ji navîniya gerdûnî kêmtir nîşan didin.

Kodeîn, alkaloîdek din ku ji gihaya afyonê derdikeve, ji aliyê Rêxistina Tenduristiyê ya Cîhanê ve wekî dermanê herî bi berfirehî tê bikaranîn li seranserê cîhanê tê hesibandin. Veqetandina wê ya di destpêkê de di sala 1832an de ji aliyê kîmyazanê Frensî Pierre Jean Robiquet ve pêk hat, ku ew bi vedîtina kafeînê û boyaxa sor a bi berfirehî tê bikaranîn, alizarînê, jî tê nasîn. Bikaranînên sereke yên kodeînê rêvebirina êşa sivik û tepisandina kuxikê ne, lê belê carinan ji bo tedawîkirina zikçûnê û hin cureyên sendroma rûviya hêrsbûyî jî tê bikaranîn. Kodeîna ku bi dev tê girtin, 0.1 heta 0.15 caran hêza morfînê nîşan dide, Wekî encam, ew ji bo bikaranînê pir ewletir e. Her çend derxistina wê ji gihaya afyonê gengaz be jî, ev rêbaz ji aliyê aborî ve ne guncaw e ji ber ku di Rwekê de rêjeya kodeîna paqij kêm e. Wekî encam, rêbaza hilberînê ya serdest metîlasyona kîmyewî ya morfîna ku zêdetir peyda dibe ye.

Atropîn, alkaloîdek, di destpêkê de di Atropa belladonna de hate nasîn, ku endamek ji famîleya şevşevîkan e. Her çend veqetandina wê di sedsala 19an de pêk hatibe jî, bikaranîna atropînê ya tedawîkirinê digihîje herî kêm sedsala çaremîn B.Z., li wir ji bo tedawîkirina birînan, nexweşiya gûtê, û bêxewiyê dihat bikaranîn. Niha, atropîn bi rêya damaran ji bo rêvebirina bradîkardiyê û wekî antîdotek ji bo jehrîbûna organofosfatan tê dayîn. Rêvebirina zêde ya atropînê dikare jehrîbûna atropînê çêbike, ku bi bandorên neyînî yên wekî dîtina nezelal, dilxelandin, anhîdroz, kserostomî, û takîkardî tê xuyakirin.

Resveratrol Pêkhat fenolîk e ku ji çîna flavonoîdan e, bi giranî di tirî, şînka şîn, tûreşk, û fistiqan de tê dîtin. Ew bi gelemperî wekî pêvekek xwarinê tê vexwarin, bi îdiaya dirêjkirina jiyanê û kêmkirina rîska Penceşêr û nexweşiya dil û damaran; lê belê, Piştrast zanistî ya xurt ku bandoriya wê piştrast bike hîn jî kêm e. Lê dîsa jî, flavonoîd bi gelemperî têne hesibandin ku bandorên bikêr li ser tenduristiya mirovan dikin. Lêkolînên taybetî nîşan dane ku flavonoîd xwedî çalakiya antîbîyotîk a rasterast in. Gelek lêkolînên in vitro û hejmareke sînorkirî ya lêkolînên in vivo nîşan dane ku flavonoîd, wekî quercetin, çalakiya sînerjîk bi antîbîyotîkan re nîşan didin, bi vî awayî dikarin barên bakteriyan tepeser bikin.

Dîgoksîn glîkozîdek Dil e ku di destpêkê de di sala 1785an de ji aliyê William Withering ve ji Rwekê foxglove (Digitalis) hate veqetandin. Ew bi rêkûpêk di rêvebirina rewşên Dil de tê bikaranîn, di nav de fîbrîlasyona atriyal, flutera atriyal, an têkçûna Dil. Lê dîsa jî, rêvebirina dîgoksînê dikare bandorên neyînî çêbike wekî dilxelandin, bradîkardî, zikçûn, an arîtmîyên ku dibe kujer bin.

Metabolîtên Duyemîn ên Kîvarkî

Metabolîtên duyemîn ên Kîvark bi giranî di sê çînan de têne dabeş kirin: polîketîd, peptîdên nerîbozomî, û terpen. Her çend ji bo mezinbûna Kîvark ne bingehîn bin jî, ev metabolît ji bo Jiyan a Kîvark di nav cihên wan ên ekolojîk de JGirîng in. Penîsîlîn, ku di sala 1928an de ji aliyê Alexander Fleming ve hat vedîtin, metabolîta duyemîn a Kîvark a herî navdar e. Di sala 1945an de, Fleming, ligel Ernst Chain û Howard Florey, ji bo vê vedîtinê Xelata Nobelê wergirt, ku di pêşîlêgirtina zêdetirî 100,000 mirinan de di dema Şerê Cîhanî yê Duyem de roleke JGirîng lîst.

Metabolîtên Duyemîn ên Kîvark ên Mînakî:

Lovastatîn metabolîta duyemîn a yekem bû ku ji aliyê FDA ve ji bo kêmkirina kolesterolê hat pejirandin û bikar anîn. Ew bi xwezayî di nav Kîvarkên îstrîdeyê, birincê hevîrtirşkê sor, û Pu-erh de bi konsantrasyonên kêm Niha ye. Mekanîzma çalakiya wê tê de astengkirina reqabetê ya HMG-CoA reduktazê heye, enzîmek sînordar a rêjeyê ku ji bo veguherîna HMG-CoA bo mevalonatê JGirîng e.

Metabolîtên duyemîn ên Kîvark dikarin ji bo tenduristiya mirovan jî xetereyên girîng çêbikin. Claviceps purpurea, endamek ji koma Kîvarkên ergotê ku bi gelemperî li ser çewderê mezin dibe, dema ku tê xwarin Bijehr e. Berhevkirina alkaloidên Bijehr ên ku di C. purpurea de Niha ne, nîşanan çêdike, di nav de krîz, spazm, îshal, parestezî, xurîn, psîkoz, an gangren. Niha, ji bo çareserkirina laşên ergotê pêdivî ye ku çewder di nav Bişêvkek şor de were şilkirin, pêvajoyek ku tê de genimên saxlem dadikevin û yên vegirtî difirin.

Metabolîtên Duyemîn ên Bakteriyan

Hilberîna metabolîtên duyemîn ên bakteriyan di dema qonaxa rawestayî de dest pê dike, bi gelemperî di bersiva kêmbûna xurekan an stresên hawîrdorê de. Her çend ji bo zêdebûna bakteriyan ne JGirîng be jî, senteza metabolîtên duyemîn têkiliya çêtir bi cihê wan ê ekolojîk re gengaz dike. Rêyên biyosîntetîk ên sereke ji bo hilberîna metabolîtên duyemîn ên bakteriyan β-laktam, olîgosakarîd, şîkîmat, polîketîd, û rêyên nerîbozomî hene. Hejmareke girîng a metabolîtên duyemîn ên bakteriyan jehriya memikan nîşan didin. Pêkhateyên Bijehr ên derxistî wekî egzotoksîn têne binavkirin, dema ku yên ku di nav dîwarê Şane yê prokaryotîk de hatine yekkirin wekî endotoksîn têne gotin.

Metabolîtên Duyemîn ên Bakteriyan ên Mînakî:

Fenazîn

Polîketîd

Peptîdên Nerîbozomî

Peptîdên Rîbozomal

Glukozîd

Alkaloid

Terpenoîd

Metabolîtên Duyemîn ên Arkeal

Arkea têne zanîn ku metabolîtên duyemîn ên cihêreng bi kêrhatina bîyoteknolojîk a potansiyel sentez dikin. Lê belê, rêyên bîyosîntetîk ji bo van pêkhatan di arkeayan de li gorî yên di bakteriyan de kêmtir hatine ronîkirin. Çavdêrîyek girîng nebûna pir caran a hin genên bîyosîntezê ye ku bi gelemperî di bakteriyan de têne dîtin, ku ev yek destnîşan dike ku arkea dibe ku rêyên metabolîk ên cuda ji bo hilberandina van madeyan bi kar bînin.

Madeyên Polîmerîk ên Derveyî Şaneyê

Madeyên polîmerîk ên derveyî şaneyê xwedî kapasîteya ku kîmyewiyên organîk ên xeternak bi bandor dimijin û hilweşînin. Her çend organîzmayên cihêreng van pêkhatan hilberînin jî, arkea bi taybetî ji bo sepanên tedawiya ava qirêj bikêrhatî ne, ji ber toleransa wan a xurt li hember konsantrasyonên bilind ên xwêyî û kapasîteyên wan ên mezinbûna anaerobîk.

Nêzîkatiyên Bîyoteknolojîk

Cotkirina hilbijartî yek ji rêbazên bîyoteknolojîk ên herî kevnar e ku ji bo kêmkirina metabolîtên duyemîn ên nexwestî di hilberên xwarinê de, wekî narîngîn, ku tirşiyê dide greypfrûtê, hatiye bikaranîn. Berovajî, di hin çarçoveyan de, zêdekirina konsantrasyona metabolîtên duyemîn di Rwekan de armanca xwestî ye. Di dîrokê de, ev yek bi rêya teknîkên çanda vehûnê ya Rwekan a în-vitro hatiye bidestxistin, ku kontrola rastîn li ser şert û mercên mezinbûnê hêsan dikin, guhertinên demsalî kêm dikin û parastinê li hember parazîtan û mîkrobên zirardar pêşkêş dikin. Bîyosînteza metabolîtên duyemîn dikare bi danîna elîsîtoran, wekî asîda jasmonîk, radyasyona UV-B, an ozon, nav çandên vehûnê yên Rwekan were zêdetir teşwîqkirin. Van pêkhatan stresa fîzyolojîk di Rwekê de çêdikin, bi vî awayî hilberîna metabolîtên duyemîn ên zêde pêşve dibin.

Ji bo ku hilberîna metabolîtên duyemîn (SM) zêdetir bibe, nêzîkatiyên nûjen derketine holê. Yek ji van rêbazên nû, ku ji hêla Evolva ve hatî pêşeng kirin, cureyên hevîrtirşkê Saccharomyces cerevisiae yên rekombînant bi kar tîne da ku metabolîtên duyemîn ên ku bi gelemperî di riwekan de têne dîtin, Hilberandin. Pêkhatê kîmyewî yê serketî yê destpêkê ku ji hêla Evolva ve bi vê rêbazê hat Hilberandin, vanillin bû, ku di pîşesaziya xwarin û vexwarinê de wekî madeyek bîhnxweş a berfireh tê bikar anîn. Ev pêvajo tê de ye ku gena ku metabolîta duyemîn a xwestî kod dike, di nav kromozomek çêkirî de di nav hevîrtirşkê rekombînant de tê yekkirin, bi vî awayî Hilberandina vanillinê gengaz dike. Niha, Evolva cûrbecûr kîmyewîyan Hilberandin, di nav de stevia, resveratrol, û nootkatone.

Protokola Nagoya

Li gel pêşkeftina teknolojiyên rekombînant, Protokola Nagoya ya li ser Gihîştina Çavkaniyên Genetîkî û Parvekirina Dadmend û Wekhev a Feydeyên ku ji Bikaranîna Wan ji Peymana li ser Cûrbecûrbûna Biyolojîkî Derdikevin di sala 2010an de bi fermî hate pejirandin. Ev protokol rêziknameyan ji bo Parastina Xwezayê û parastina çavkaniyên genetîkî destnîşan dike, bi armanca pêşîgirtina li îstismarkirina neteweyên kêm-pêşketî. Ger çavkaniyên genetîkî, proteîn, an molekulên piçûk ên ku ji welatên bi cûrbecûr biyolojîkî derdikevin, qezencên bazirganî Hilberandin, çarçoveyek tezmînatê ji bo welatên jêderê hatiye damezrandin.

Ekolojiya Kîmyewî

Çavkanî.

Medya têkildarî metabolîtên duyemîn li Wikimedia Commons.

Çavkanî: Arşîva TORÎma Akademî

Derbarê vê nivîsê

Derbarê Metabolîtên duyemîn de agahî

Kurtenivîsek li ser jiyana Metabolîtên duyemîn, xebatên zanistî, vedîtin û bandora wî/wê.

Etîketên babetê

Metabolîtên duyemîn kî ye Jiyana Metabolîtên duyemîn Xebatên Metabolîtên duyemîn Vedîtinên Metabolîtên duyemîn Zanista Metabolîtên duyemîn Beşdariya Metabolîtên duyemîn

Lêgerînên gelemperî li ser vê babetê

  • Metabolîtên duyemîn kî ye?
  • Metabolîtên duyemîn çi vedît?
  • Beşdariya Metabolîtên duyemîn di zanistê de çi bû?
  • Metabolîtên duyemîn çima girîng e?

Arşîva kategoriyê

Arşîva Neverok: Zanist û Zanîn

Li vir, hûn dikarin gotarên berfireh ên di derbarê zanist, têgehên bingehîn, û babetên akademîk ên cihêreng de bibînin. Ji biyolojî heya matematîkê, ji fîzîkê heya kîmyayê, cîhana zanînê bi Kurdî keşf bikin. Neverok

Destpêk Vegere Zanîn