Γουανίνη

Γουανίνη είναι μια σημαντική βάση αζώτου και έχει κεντρική σημασία για το μεταβολισμό νουκλεϊκών οξέων στον οργανισμό. Μπορεί να συντεθεί στο σώμα από αμινοξέα. Ωστόσο, λόγω των υψηλών ενεργειακών δαπανών αυτής της αντίδρασης, συχνά ανακτάται μέσω της οδού διάσωσης.

Τι είναι η γουανίνη;

Η γουανίνη είναι μία από τις πέντε βάσεις αζώτου που παίζουν βασικό ρόλο στη δομή του DNA και του RNA. Είναι επίσης ένα βασικό συστατικό άλλων φυσιολογικά σημαντικών μορίων όπως η τριφωσφορική γουανισίνη (GTP).

Η γουανίνη είναι μια βάση πουρίνης, η βασική χημική δομή της οποίας αποτελείται από έναν ετεροκυκλικό αρωματικό δακτύλιο αποτελούμενο από έξι άτομα και έναν προσαρτημένο πενταμελή δακτύλιο. Στο σώμα εμφανίζεται συνήθως ως μονοπυρηνοτίδιο με ριβόζη ή δεοξυριβόζη και φωσφορικό υπόλειμμα. Εκτός από το ATP, το μονοπυρηνικό GTP είναι ένα κατάστημα ενέργειας στο πλαίσιο του ενεργειακού μεταβολισμού. Στη διπλή έλικα του DNA, η γουανίνη συνδέεται με τη συμπληρωματική κυτοσίνη βάσης αζώτου μέσω τριών δεσμών υδρογόνου.

Δεδομένου ότι ο σχηματισμός της ελεύθερης γουανίνης είναι πολύ ενεργειακής έντασης, ανακτάται στο σώμα από τα νουκλεϊκά οξέα διαχωρίζοντας (οδό διάσωσης) και χρησιμοποιείται ξανά με τη μορφή ενός μονο-νουκλεοτιδίου για τη σύνθεση νουκλεϊκών οξέων. Διασπάται σε ουρικό οξύ στο σώμα. Η γουανίνη είναι ένα ελαφρώς κιτρινωπό στερεό με σημείο τήξης 365 μοίρες. Λιώνει με αποσύνθεση. Είναι αδιάλυτο στο νερό, αλλά μπορεί να διαλυθεί σε οξέα και αλκάλια.

Λειτουργία, εφέ & εργασίες

Η γουανίνη είναι μέρος νουκλεϊκών οξέων και διαφόρων νουκλεοτιδίων και νουκλεοσιδίων. Ως σημαντική νουκλεοβάση, είναι ένα από τα κεντρικά μόρια όλων των οργανισμών.

Σχηματίζει τον γενετικό κώδικα με τις άλλες τρεις νουκλεοβάσεις αδενίνη, κυτοσίνη και θυμίνη. Όπως αυτά, συνδέεται γλυκοσιδικά με τη ζάχαρη δεοξυριβόζη στο DNA. Τρεις διαδοχικές νουκλεοβάσεις κωδικοποιούν ένα αμινοξύ το καθένα ως το λεγόμενο κωδικόνιο. Αρκετά κωδικόνια έτσι κωδικοποιούν μια πρωτεΐνη ως μια αλυσίδα διαδοχικών αμινοξέων. Ο γενετικός κώδικας αποθηκεύεται στο DNA. Μέσα στη διπλή έλικα του DNA υπάρχει μια συμπληρωματική αλυσίδα με τις αντίστοιχες συμπληρωματικές νουκλεοβάσεις. Συνδέεται με την κωδικογενετική αλυσίδα με σύνδεση υδρογόνου και είναι υπεύθυνη για τη σταθερότητα των γενετικών πληροφοριών.

Μέσα στο RNA, η γουανίνη, μαζί με τις άλλες νουκλεοβάσεις, παίζει σημαντικό ρόλο στη σύνθεση πρωτεϊνών. Οι νουκλεοζίτες γουανισίνη και δεοξυγουανισίνη είναι επίσης σημαντικά ενδιάμεσα προϊόντα στο μεταβολισμό. Επιπλέον, τα νουκλεοτίδια μονοφωσφορική γουανισίνη (GMP), διφωσφορική γουανισίνη (GDP) και τριφωσφορική γουανισίνη (GTP) είναι υπεύθυνα για τον ενεργειακό μεταβολισμό επιπλέον των ATP και ADP. Τα νουκλεοτίδια του DNA εμφανίζονται επίσης ως ενδιάμεσες ενώσεις στον μεταβολισμό.

Εκπαίδευση, εμφάνιση, ιδιότητες και βέλτιστες τιμές

Η γουανίνη έχει κεντρική σημασία στον μεταβολισμό όλων των οργανισμών. Δεδομένου ότι είναι μέρος των νουκλεϊκών οξέων, εμφανίζεται επίσης ελεύθερα ως ενδιάμεσο προϊόν του μεταβολισμού. Στον ανθρώπινο οργανισμό μπορεί να συντεθεί από αμινοξέα. Ωστόσο, η βιοσύνθεση είναι πολύ ενεργειακή.

Συνεπώς ανακτάται από τα νουκλεϊκά οξέα με τη μορφή νουκλεοτιδίου μέσω της οδού διάσωσης. Στην οδό διάσωσης, οι ελεύθερες βάσεις πουρίνης όπως η αδενίνη, η γουανίνη και η υποξανθίνη αποκόπτονται από το υπάρχον νουκλεϊκό οξύ και σχηματίζονται νέα μονο-νουκλεοτίδια. Αυτή η διαδικασία είναι πολύ πιο ενεργειακά αποδοτική από τη νέα σύνθεση της γουανίνης και του μονογονουκλεοτιδίου της. Το μονο νουκλεοτίδιο χρησιμοποιείται ξανά για τη σύνθεση νουκλεϊκών οξέων. Η οδός διάσωσης αντιπροσωπεύει έτσι μια διαδικασία ανακύκλωσης.Όταν η γουανίνη διασπάται, το ουρικό οξύ παράγεται μέσω του ενδιάμεσου προϊόντος ξανθίνη.

Η διάσπαση των πουρινών στο σώμα είναι η κύρια πηγή ουρικού οξέος. Σε πουλιά, ερπετά και νυχτερίδες, η γουανίνη είναι ένα σημαντικό προϊόν απέκκρισης για το άζωτο εκτός από το ουρικό οξύ. Δεδομένου ότι αυτό το ζαχαροπλαστικό προϊόν περιέχει λίγο νερό και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ελάχιστα μόνο για την παραγωγή ενέργειας, απεκκρίνεται άμεσα από πουλιά και νυχτερίδες ειδικότερα. Επειδή η συνολική μάζα μειώνεται όταν απεκκρίνεται, βελτιώνεται η ικανότητα αυτών των ζώων να πετούν. Η εκκρινόμενη γουανίνη σχηματίζει αυτό που είναι γνωστό ως γκουανό, ειδικά σε εδάφη πλούσια σε ασβέστη μετά τις καιρικές συνθήκες. Το Guano είναι ένα πολύτιμο λίπασμα πλούσιο σε φώσφορο και άζωτο.

Μπορείτε να βρείτε το φάρμακό σας εδώ

Ασθένειες & Διαταραχές

Εάν ο μεταβολισμός της γουανίνης διαταραχθεί, μπορεί να προκύψουν προβλήματα υγείας. Για παράδειγμα, εάν το ένζυμο φωσφοριβοζυλο τρανσφεράση υποξανθίνης γουανίνης (HGPRT) είναι ελαττωματικό, η οδός διάσωσης διακόπτεται. Το λεγόμενο σύνδρομο Lesch-Nyhan αναπτύσσεται από αυτό.

Σε αυτήν την ασθένεια, η ανάκτηση των μονογονουκλεοτιδίων γουανινίνης από τα νουκλεϊκά οξέα είναι ανεπαρκής. Αντίθετα, υπάρχει αυξημένη κατανομή της γουανίνης. Μεγάλες ποσότητες ουρικού οξέος παράγονται στο σώμα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυτή η ασθένεια είναι επίσης γνωστή ως σύνδρομο υπερουριχαιμίας. Σε σοβαρές περιπτώσεις, εμφανίζονται αυτοαυξήσεις, γνωστική εξασθένηση και ακόμη και ξένη επιθετικότητα. Συχνά οι ασθενείς τραυματίζονται. Τα αγόρια επηρεάζονται κυρίως επειδή η αυτοσωμική υπολειπόμενη ασθένεια προκαλείται από μια γονιδιακή μετάλλαξη στο Χ χρωμόσωμα.

Στα κορίτσια, και τα δύο χρωμοσώματα Χ πρέπει να επηρεάζονται από τη μετάλλαξη, αλλά αυτό σπάνια συμβαίνει. Εάν το σύνδρομο Lesch-Nyhan αφεθεί χωρίς θεραπεία, τα παιδιά πεθαίνουν κατά την παιδική ηλικία. Η διάσπαση της γουανίνης μπορεί να ανασταλεί μέσω της χρήσης φαρμάκων και μιας ειδικής διατροφής. Τα συμπτώματα μπορούν έτσι να ελαφρυνθούν εν μέρει. Δυστυχώς, το σύνδρομο Lesch-Nyhan δεν μπορεί να αντιμετωπιστεί αιτιώδη. Η υπερουριχαιμία μπορεί επίσης να εμφανιστεί σε συνδυασμό με άλλες ασθένειες ή άλλα γενετικά ελαττώματα. Η πρωτογενής υπερουριχαιμία είναι ένα τοις εκατό γενετική και το 99% προκαλείται από μειωμένη απέκκριση ουρικού οξέος μέσω των νεφρών.

Υπάρχουν επίσης δευτερογενείς μορφές υπερουριχαιμίας. Για παράδειγμα, ασθένειες που σχετίζονται με αυξημένη επιδείνωση των κυττάρων όπως λευχαιμία ή ορισμένες ασθένειες του αίματος μπορούν να παράγουν περισσότερες πουρίνες και επομένως ουρικό οξύ. Τα φάρμακα ή ο αλκοολισμός μπορούν επίσης να οδηγήσουν σε διαταραχές του μεταβολισμού πουρίνης. Ως αποτέλεσμα των αυξημένων συγκεντρώσεων ουρικού οξέος, μπορεί να εμφανιστούν προσβολές ουρικής αρθρίτιδας λόγω ιζηματικών ουρικών οξέων στις αρθρώσεις. Η θεραπεία περιλαμβάνει μια δίαιτα με χαμηλή περιεκτικότητα σε πουρίνη και συνεπώς επίσης χαμηλή σε γουανίνη.