La glicobiología estudia la biología, síntesis química y estructura de azúcares y sacáridos como moléculas singulares y en combinación con otras moléculas. El vasto campo combina las ciencias tradicionales e involucra varios campos médicos, bioquímicos y biotecnológicos. La investigación de la subcategoría de los glicómicos analiza los azúcares y las estructuras moleculares combinadas con respecto a la genética, la patología y la fisiología. Con tecnología avanzada, los investigadores descubrieron que las cadenas de azúcar, o glicanos, desempeñan un papel mucho más complejo que simplemente actuar como un recurso energético para todos los organismos vivos.
Aunque la palabra “glucobiología” apareció por primera vez en el diccionario de inglés de Oxford en 1988, el campo innovador produjo descubrimientos preliminares a finales del siglo XIX. Combinando química orgánica y biología celular, los investigadores descubrieron la relación dependiente entre azúcares y proteínas en todos los organismos vivos. Las relaciones glucano-proteína fueron fundamentales en la creación de penicilina.
Después de aislar y traducir la compleja estructura proteica del código del ácido desoxirribonucleico (ADN), los científicos localizaron la base de la vida. Los estudios eventualmente mejoraron el mundo moderno en numerosos campos, desde la genética hasta la resolución de delitos. De manera similar, los investigadores incorporan la glicobiología con espectrometría y espectroscopía para separar moléculas de azúcar y proteína-glicano mediante el uso de campos eléctricos o magnéticos. Los científicos se dieron cuenta de que las moléculas que se encuentran en los carbohidratos simples y complejos contenían un lenguaje multifacético, demostrando ser mucho más sofisticado y variable que el ADN. Los investigadores encontraron que más del 50 por ciento de las proteínas del cuerpo se combinan con los azúcares.
En 2010, los científicos aún tenían que comprender y desbloquear todo el lenguaje de los glucanos. Los glicobiólogos han descubierto que la codificación de carbohidratos aumenta en complejidad cuando se combina con varias otras moléculas. El acto de integración de azúcar y proteínas, o glicosilación de proteínas, parece vital para el funcionamiento adecuado de numerosas actividades celulares dentro del cuerpo. Los estudios derivados de la glucobiología sugieren que los glucanos afectan y regulan todos los aspectos de la existencia celular.
Las células requieren azúcares no solo para obtener energía, sino también para el reconocimiento y la interacción con otras células. La integridad estructural celular básica depende en gran medida de combinaciones complejas de proteína y glucano. La presencia de carbohidratos controla el desarrollo embrionario, desencadena factores de crecimiento y regula las hormonas. La coagulación de la sangre, las propiedades de adhesión celular y la unión al receptor también requieren moléculas de proteína-glucano. Los avances en glicobiología son prometedores para promover la comprensión de los organismos patógenos y, al mismo tiempo, mejorar el desarrollo de medicamentos revolucionarios.
El floreciente campo de la glicobiología es prometedor como herramienta para combatir infecciones bacterianas, fúngicas y virales. Múltiples microorganismos peligrosos resistentes a los medicamentos y mutantes que causan enfermedades afectan a las sociedades. Al explorar y aprender el desarrollo y la función de la molécula de proteína-glucano a nivel celular, los científicos han esperado descubrir los secretos del desarrollo, la supervivencia y las vulnerabilidades de los patógenos.