A glicobiologia estuda a biologia, síntese química e estrutura de açúcares e sacarídeos como moléculas singulares e em combinação com outras moléculas. O vasto campo combina ciências tradicionais e envolve vários campos médicos bioquímicos e biotecnológicos. A subcategoria de pesquisa de glicômicos analisa açúcares e estruturas moleculares combinadas com relação à genética, patologia e fisiologia. Com tecnologia avançada, os pesquisadores descobriram que as cadeias de açúcar, ou glicanos, desempenham um papel muito mais complexo do que simplesmente atuar como um recurso de energia para todos os organismos vivos.
Embora a palavra glicobiologia tenha aparecido pela primeira vez no dicionário Oxford English em 1988, o campo inovador produziu descobertas preliminares no final do século XIX. Combinando química orgânica e biologia celular, os pesquisadores descobriram a relação dependente entre açúcares e proteínas em todos os organismos vivos. As relações glicano-proteína foram fundamentais para a criação da penicilina.
Depois de isolar e traduzir a estrutura complexa da proteína do código do ácido desoxirribonucléico (DNA), os cientistas localizaram a base da vida. Os estudos acabaram aprimorando o mundo moderno em vários campos, desde a genética até a solução de crimes. De maneira semelhante, os pesquisadores incorporam a glicobiologia com espectrometria e espectroscopia para separar moléculas de açúcar e proteína-glicano usando campos elétricos ou magnéticos. Os cientistas perceberam que as moléculas encontradas em carboidratos simples e complexos continham uma linguagem multifacetada, provando ser muito mais sofisticada e variável do que o DNA. Os pesquisadores descobriram que mais de 50% das proteínas do corpo se combinam com os açúcares.
Em 2010, os cientistas ainda não haviam compreendido e desbloqueado toda a linguagem do glicano. Os glicobiologistas descobriram que a codificação de carboidratos aumenta em complexidade quando combinada com várias outras moléculas. O ato de integração do açúcar e da proteína, ou glicosilação da proteína, parece vital para o funcionamento adequado de numerosas atividades celulares dentro do corpo. Estudos derivados da glicobiologia sugerem que os glicanos afetam e regulam todos os aspectos da existência celular.
As células requerem açúcares não apenas para energia, mas também para reconhecimento e interação com outras células. A integridade estrutural celular básica depende fortemente de combinações complexas de proteína-glicano. A presença de carboidratos controla o desenvolvimento embrionário, desencadeia fatores de crescimento e regula os hormônios. A coagulação do sangue, as propriedades de adesão celular e a ligação ao receptor também requerem moléculas de proteína-glicano. Avanços na glicobiologia são promissores no aprofundamento da compreensão dos organismos patogênicos, ao mesmo tempo em que aumentam o desenvolvimento de medicamentos revolucionários.
O campo florescente da glicobiologia é uma promessa como uma ferramenta para combater infecções bacterianas, fúngicas e virais. Múltiplos microorganismos perigosos, resistentes a medicamentos e mutantes, causadores de doenças, atormentam as sociedades. Ao explorar e aprender o desenvolvimento e a função da molécula de proteína-glicano em um nível celular, os cientistas esperam desvendar os segredos do desenvolvimento, sobrevivência e vulnerabilidades de patógenos.