Los aminoácidos se forman mediante una tonelada de vías de síntesis superpuestas y retorcidas, como se muestra en esta tabla: Cada nombre en una caja blanca es un aminoácido, mientras que cada flecha representa una reacción química diferente. En el centro se encuentra la glucólisis (a partir de la glucosa en la parte superior) y el ciclo del ácido cítrico, que podría decirse que es la vía metabólica central en casi todos los organismos que usan oxígeno, ya que produce energía a partir de la glucosa.
Entonces, para pasar de oxaloacetato a isoleucina, la célula tiene que catalizar 11 reacciones químicas diferentes, cada una de las cuales requiere su propia enzima y, por lo tanto, su propio gen. Pierde cualquiera de los genes que codifican las enzimas que convierten a cualquiera de los precursores en isoleucina, y la célula no puede producirla en absoluto.
Esencialmente, perdimos la capacidad de producir estos aminoácidos porque los alelos mutantes de un puñado de enzimas de síntesis surgieron en nuestros ancestros ancestrales, y los individuos con esos mutantes pudieron sobrevivir al comer alimentos que contenían los aminoácidos que no pueden producir. Dada la cantidad de cuellos de botella presentes en las vías de síntesis de aminoácidos, no se necesitarían muchas mutaciones para hacernos incapaces de hacer nueve de las veinte, solo cinco, según mi recuento.
Este gráfico muestra la vía de síntesis completa, por lo tanto, la síntesis de los 20 aminoácidos. Los seres humanos han perdido la capacidad de producir histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina, lo que básicamente significa que hemos perdido una enzima que procesa el piruvato en leucina y valina (caja amarilla, abajo a la izquierda), una una sola enzima requerida para convertir el aspartato en precursores para otras cuatro (caja verde, izquierda), una enzima que convierte la glutamina en histidina (caja roja, derecha) y las enzimas que producen triptófano y fenilalanina (caja azul, arriba a la derecha).
Básicamente, el esfuerzo requerido para construir y mantener algunas de las vías de síntesis más complejas, especialmente aquellas en la caja verde, fue superado por el requisito de que complementamos nuestras dietas con los aminoácidos que no podemos obtener.