La glycobiologie étudie la biologie, la synthèse chimique et la structure des sucres et des saccharides en tant que molécules singulières et en combinaison avec d’autres molécules. Le vaste domaine combine les sciences traditionnelles et implique divers domaines médicaux biochimiques et biotechnologiques. La recherche de sous-catégorie de glycomique analyse les sucres et les structures moléculaires combinées en ce qui concerne la génétique, la pathologie et la physiologie. Grâce à une technologie de pointe, les chercheurs ont découvert que les chaînes de sucre, ou glycanes, jouent un rôle beaucoup plus complexe que de simplement agir comme une ressource énergétique pour tous les organismes vivants.
Bien que le mot « glycobiologie » soit apparu pour la première fois dans le dictionnaire anglais d’Oxford en 1988, ce domaine innovant a produit des découvertes préliminaires à la fin des années 1800. En combinant la chimie organique et la biologie cellulaire, les chercheurs ont découvert la relation de dépendance entre les sucres et les protéines dans tous les organismes vivants. Les relations glycane-protéine ont joué un rôle déterminant dans la création de la pénicilline.
Après avoir isolé et traduit la structure protéique complexe du code de l’acide désoxyribonucléique (ADN), les scientifiques ont localisé la base de la vie. Les études ont finalement amélioré le monde moderne dans de nombreux domaines, de la génétique à la résolution de crimes. De la même manière, les chercheurs intègrent la glycobiologie à la spectrométrie et à la spectroscopie pour séparer les molécules de sucre et de protéine-glycane en utilisant des champs électriques ou magnétiques. Les scientifiques ont réalisé que les molécules trouvées dans les glucides simples et complexes contenaient un langage à multiples facettes, s’avérant beaucoup plus sophistiqué et variable que l’ADN. Les chercheurs ont découvert que plus de 50 pour cent des protéines du corps se combinent avec des sucres.
En 2010, les scientifiques n’avaient pas encore compris et débloqué l’intégralité du langage glycane. Les glycobiologistes ont découvert que le codage des glucides augmente en complexité lorsqu’il est combiné avec diverses autres molécules. L’acte d’intégration des sucres et des protéines, ou glycosylation des protéines, semble vital pour le bon fonctionnement de nombreuses activités cellulaires dans le corps. Des études dérivées de la glycobiologie suggèrent que les glycanes affectent et régulent tous les aspects de l’existence cellulaire.
Les cellules ont besoin de sucres non seulement pour l’énergie, mais aussi pour la reconnaissance et l’interaction avec d’autres cellules. L’intégrité structurelle cellulaire de base repose fortement sur des combinaisons complexes de protéines et de glycanes. La présence de glucides contrôle le développement embryonnaire, déclenche des facteurs de croissance et régule les hormones. La coagulation du sang, les propriétés d’adhésion cellulaire et la liaison aux récepteurs nécessitent également des molécules de protéine-glycane. Les percées en glycobiologie sont prometteuses pour approfondir la compréhension des organismes pathogènes tout en améliorant le développement de médicaments révolutionnaires.
Le domaine en plein essor de la glycobiologie est prometteur en tant qu’outil de lutte contre les infections bactériennes, fongiques et virales. De multiples micro-organismes pathogènes résistants aux médicaments et mutants, qui causent des maladies, infestent les sociétés. En explorant et en apprenant le développement et la fonction des molécules de protéine-glycane au niveau cellulaire, les scientifiques espèrent découvrir les secrets du développement, de la survie et des vulnérabilités des agents pathogènes.