Νουκλεοζίτες

ΕΝΑ Νουκλεοζίτη αποτελείται πάντα από μια νουκλεοβάση που συνδέεται με τη ριβόζη του μονοσακχαρίτη ή την δεοξυριβόζη μέσω ενός Ν-γλυκοσιδικού δεσμού. Και οι 5 πυρηνικές βάσεις - τα δομικά στοιχεία των διπλών και μονών ελίκων DNA και RNA - μπορούν να μετατραπούν ενζυματικά σε νουκλεοζίτες. Ορισμένες γλυκοσίδες έχουν φυσιολογική σημασία όπως η αδενοσίνη, η οποία αποτελεί το βασικό δομικό στοιχείο για την ADP και την ATP στον ενεργειακό μεταβολισμό των κυττάρων.

Τι είναι οι νουκλεοζίτες;

Οι διπλές έλικες του DNA και οι μονές έλικες του RNA σχηματίζονται από αλληλουχίες μόνο πέντε διαφορετικών νουκλεοβάσεων με τη μορφή νουκλεοτιδίων.

Και οι πέντε νουκλεοβάσεις, εκ των οποίων η αδενίνη και η γουανίνη βασίζονται στον πενταμελή και εξαμελή δακτύλιο της πουρίνης και της κυτοσίνης, της θυμίνης και της ουρακίλης στον αρωματικό εξαμελή δακτύλιο της πυριμιδίνης, μπορούν να συνδυαστούν με τη μονοσακχαριτική ριβόζη ή τη δεοξυριβόζη Ν-γλυκοζιδικά. Η ομάδα υδροξυλίου (-ΟΗ) στο άτομο C 1 της πεντόζης αντιδρά με την αμινομάδα (-ΝΗ2) της νουκλεϊνικής βάσης, σχηματίζοντας και διαχωρίζοντας ένα μόριο Η2Ο. Όταν συνδέεται ένα υπόλειμμα ριβόζης ή δεοξυριβόζης, η αδενίνη μετατρέπεται σε αδενοσίνη ή δεοξυαδενοσίνη.

Παρομοίως, η βάση γουανίνης πουρίνης μετατρέπεται επίσης σε γουανοσίνη ή δεοξυγουανουσίνη. Οι τρεις βάσεις πουρίνης θυμίνης, κυτοσίνης και ουρακίλης μετατρέπονται σε θυμιδίνη, κυτιδίνη και ουριδίνη με την προσθήκη του υπολείμματος ριβόζης ή λαμβάνουν το πρόθεμα «δεοξυ-» εάν το υπόλειμμα σακχάρου αποτελείται από δεοξυριβόζη. Επιπλέον, υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός τροποποιημένων νουκλεοσιδίων, μερικά από τα οποία παίζουν ρόλο στη μεταφορά DNA (tDNA) και στο ριβοσωμικό RNA (rRNA).

Τεχνητά παραγόμενα, τροποποιημένα, νουκλεοζίτες, τα αποκαλούμενα νουκλεοσιδικά ανάλογα, δρουν π.χ. Τ.ως αντιιικά και χρησιμοποιούνται ειδικά για την καταπολέμηση των ρετροϊών. Ορισμένα νουκλεοσιδικά ανάλογα έχουν κυτταροστατικό αποτέλεσμα, επομένως χρησιμοποιούνται για την καταπολέμηση ορισμένων καρκινικών κυττάρων.

Λειτουργία, εφέ & εργασίες

Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες των πέντε βασικών νουκλεοσιδίων είναι να μετατραπεί σε νουκλεοτίδια με την προσθήκη μιας φωσφορικής ομάδας στην πεντόζη και να σχηματίσει τα δομικά στοιχεία του DNA και του RNA ως νουκλεοτίδια.

Ορισμένοι νουκλεοζίτες αναλαμβάνουν επίσης καθήκοντα στην κατάλυση ορισμένων μεταβολικών διεργασιών σε τροποποιημένη μορφή. Για παράδειγμα, η λεγόμενη «ενεργή μεθειονίνη» (S-αδενοσυλ μεθειονίνη) χρησιμεύει ως δότης μεθυλομάδων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα νουκλεοσίδια λειτουργούν επίσης στη μορφή νουκλεοτιδίων τους ως δομικά στοιχεία συνενζύμων μεταφοράς ομάδων. Παραδείγματα αυτής είναι η ριβοφλαβίνη (βιταμίνη Β2), η οποία χρησιμεύει ως πρόδρομος για πολλά συνένζυμα και επομένως παίζει κεντρικό ρόλο σε πολλές μεταβολικές διεργασίες.

Στην ενεργειακή τροφοδοσία των κυττάρων, η αδενοσίνη παίζει πολύ σημαντικό ρόλο ως διφωσφορική αδενίνη (ADP) και ως τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP). Το ΑΤΡ μπορεί να περιγραφεί ως καθολικός φορέας ενέργειας και επίσης χρησιμεύει ως δότης φωσφορικών σε μεγάλο αριθμό μεταβολικών διεργασιών που περιλαμβάνουν φωσφορυλίωση. Η τριφωσφορική γουανοσίνη (GTP) είναι ο ενεργειακός φορέας στον λεγόμενο κύκλο κιτρικών στα μιτοχόνδρια. Τα νουκλεοτίδια αποτελούν επίσης μέρος του συνενζύμου Α και της βιταμίνης Β12.

Οι νουκλεοζίτες ουριδίνη και κυτιδίνη χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό ως φάρμακα για τη θεραπεία της φλεγμονής των νεύρων και των μυϊκών παθήσεων. Για παράδειγμα, ο παράγοντας χρησιμοποιείται κατά της φλεγμονής των νευρικών ριζών στη σπονδυλική στήλη και στον οσφυϊκό χώρο. Τροποποιημένοι νουκλεοζίτες, τα λεγόμενα ανάλογα νουκλεοσιδίων, δείχνουν z. Τ. Ιοστατικές επιδράσεις έναντι ρετροϊών. Χρησιμοποιούνται σε φάρμακα που χρησιμοποιούνται κατά του z. Β. Κατά του ιού του απλού έρπητα και κατά των ιών ΗΙ. Άλλα νουκλεοσιδικά ανάλογα με κυτταροστατικά αποτελέσματα παίζουν ρόλο στην καταπολέμηση του καρκίνου.

Εκπαίδευση, εμφάνιση, ιδιότητες και βέλτιστες τιμές

Τα νουκλεοσίδια αποτελούνται αποκλειστικά από άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο. Όλες οι ουσίες είναι άφθονες σχεδόν παντού στη γη. Δεν απαιτούνται ιχνοστοιχεία και σπάνια μέταλλα για την κατασκευή νουκλεοσιδίων. Ωστόσο, το σώμα δεν συνθέτει νουκλεοζίτες από το μηδέν επειδή η σύνθεση είναι πολύπλοκη και καταναλώνει ενέργεια.

Το ανθρώπινο σώμα επομένως ακολουθεί τον αντίθετο δρόμο · λαμβάνει κυρίως νουκλεοζίτες από διεργασίες αποδόμησης στον ενδιάμεσο μεταβολισμό πουρίνης και πυριμιδίνης (οδός διάσωσης). Τα νουκλεοσίδια συμμετέχουν σε μεγάλο αριθμό ενζυματικών-καταλυτικών μεταβολικών διεργασιών στην καθαρή τους μορφή ή στη φωσφορυλιωμένη μορφή ως νουκλεοτίδια. Ιδιαίτερα αξιοσημείωτη είναι η λειτουργία της αδενοσίνης με τη μορφή ATP και ADP στη λεγόμενη αναπνευστική αλυσίδα. Το τριφωσφορικό νουκλεοτίδιο γουανίνης παίζει καθοριστικό ρόλο στον λεγόμενο κύκλο κιτρικών.

Κατά τη διάρκεια των κύκλων, οι διεργασίες πραγματοποιούνται εντός των μιτοχονδρίων των κυττάρων. Δεδομένου ότι τα νουκλεοσίδια είναι σχεδόν πάντα παρόντα σε δεσμευμένη μορφή ή ως φορείς λειτουργίας σε σχεδόν όλα τα σωματικά κύτταρα σε μεγάλες ποσότητες, δεν υπάρχει γενικό όριο ή οδηγός τιμή για βέλτιστη συγκέντρωση. Ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης ορισμένων νουκλεοσιδίων ή νουκλεοτιδίων στο πλάσμα του αίματος μπορεί να είναι χρήσιμος για τη διάγνωση και τη διαφορική διάγνωση.

Ασθένειες & Διαταραχές

Τα νουκλεοσίδια αποτελούν ενεργό μέρος πολλών μεταβολικών διεργασιών και οι λειτουργίες τους σπάνια μπορούν να εξεταστούν μεμονωμένα. Οι διαταραχές συνήθως αφορούν σύνθετες ενζυματικές-καταλυτικές διεργασίες που διακόπτονται ή αναστέλλονται σε ορισμένα σημεία και οδηγούν σε αντίστοιχα συμπτώματα.

Ασθένειες που προκαλούν μεταβολικές ανωμαλίες των νουκλεοσιδίων επηρεάζουν κυρίως τον μεταβολισμό της πουρίνης ή της πυριμιδίνης, επειδή οι πέντε βασικοί νουκλεοζίτες έχουν είτε έναν πουρίνη είτε έναν σκελετό πυριμιδίνης. Μια γνωστή διαταραχή στον μεταβολισμό της πουρίνης προκαλείται από το γνωστό σύνδρομο Lesch-Nyhan, μια κληρονομική ασθένεια που προκαλεί ανεπάρκεια φωσφοριβοσυλτρανσφεράσης υποξανθίνης-γουανίνης (HGPRT). Η έλλειψη ενζύμων εμποδίζει την ανακύκλωση ορισμένων νουκλεοβάσεων, έτσι ώστε να υπάρχει σωρευτική συσσώρευση υποξανθίνης και γουανίνης.

Αυτό με τη σειρά του προκαλεί υπερουριχαιμία, ένα αυξημένο επίπεδο ουρικού οξέος, που οδηγεί σε ουρική αρθρίτιδα. Το αυξημένο επίπεδο ουρικού οξέος οδηγεί σε εναποθέσεις αρθρώσεων και θηκών τένοντα, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν επώδυνα συμπτώματα. Μια πολύ σπάνια κληρονομική ασθένεια εκδηλώνεται με ανεπάρκεια λυάσης αδενυλοηλεκτρικού, η οποία οδηγεί σε προβλήματα στο μεταβολισμό πουρίνης. Η ασθένεια οδηγεί σε μυϊκούς συσπάσεις και καθυστερημένη, σοβαρή ανάπτυξη του παιδιού.