guanozină

guanozină este nucleozidul guaninei bazei purine și se formează prin adăugarea ribozei simple de zahăr. Dacă se adaugă dezoxiriboză mai degrabă decât riboză, este deoxiganozina.

Guanozina face parte din elicele și dublele elice ale ARN. Deoxiganozina analogică face parte din ADN. Ca trifosfat de guanozină (GTP) cu trei grupe fosfat atașate, guanozina este un depozit de energie important și donator al grupărilor de fosfați din ciclul citrat din mitocondrii celulelor.

Ce este guanozina?

Guanozina este nucleozidul guaninei bazei purine. Este creat prin adăugarea unei grupe ribozice printr-o legătură N-glicozidică. În cazul deoxiganozinei analogice, pentoza atașată este formată din grupa dezoxiriboză.

Guanozina și deoxiganozina sunt componente ale elicelor unice și duble de ARN și ADN. Baza complementară formează citosina bază pirimidină sau citosidina nucleozidă și dezoxitidina la care guanozina este legată ca pereche de baze cu o legătură triplă de hidrogen. Cu grupe de fosfați atașați suplimentar, guanozina reprezintă o parte funcțională importantă a așa-numitului ciclu de acid citric din lanțul respirator ca guanozina difosfat (PIB) și ca guanozina trifosfat (GTP).

Este un lanț de procese controlate catalitic în cadrul metabolismului energetic care are loc în mitocondriile celulelor. GTP servește ca depozit de energie și donator al grupării de fosfați. Sub acțiunea unei anumite enzime, GTP poate fi transformat în monofosfat de guanozină ciclică prin divizarea a două grupări de fosfați, care are un rol special în transmiterea semnalelor în interiorul celulei. Într-o formă ușor modificată, GTP își asumă sarcinile de transport a ceea ce este cunoscut sub numele de Ran-GTP pentru transportul necesar de substanțe între nucleul celular și citosol, depășind membrana celulară.

Funcție, efect și sarcini

Elicele duble și individuale ale ADN-ului materialului genetic și ARN constau dintr-un lanț de doar patru nucleobaze diferite, dintre care bazele de guanină și adenină se bazează pe scheletul purin, care constă dintr-un inel cu cinci și șase membri.

Cele două baze citosina și timina întruchipează baze pirimidine cu un inel aromatic cu șase membri. Uracilul cu nucleobază trebuie văzut ca o excepție, care este aproape identică cu timina și ocupă locul timinei în ARN. Cu toate acestea, lanțurile lungi ale elicelor nu constau din acizi nucleici nemodificați, ci din nucleotidele lor. Nucleobazele sunt transformate în ribozele sau dezoxiribozele adăugând o grupare ribozică (ARN) sau o grupare dezoxiriboză (ADN) și adăugând una sau mai multe grupări fosfat la nucleotida corespunzătoare. În cazul guaninei, este monofosfat de guanozină sau monofosfat de dezoiganozină, care este încorporat ca o legătură în elicele cu lanț lung de ARN și ADN.

Ca componentă a ADN-ului și ARN, guanozina - ca și celelalte nucleotide - nu are un rol activ, ci în schimb codifică proteinele corespunzătoare care sunt sintetizate în celulă prin copii ale catenei ADN. Guanozina joacă un rol activ sub formă de GTP și PIB în ciclul acidului citric din lanțul respirator ca donator al grupării de fosfați. În forma modificată a monofosfatului de guanozină, nucleotidul preia, de asemenea, un rol activ și acționează ca o substanță mesageră pentru transportul semnalului intracelular, care este deosebit de important pentru procesele anabolice în sinteza proteinelor. Sub forma Ran-GTP, nucleotida acționează ca un vehicul de transport specializat pentru transportul substanțelor din nucleul celular prin membrana nucleară în citosol.

Educație, apariție, proprietăți și valori optime

Formula chimică a guanozinei este C10H13N5O5 și arată că nucleozidul este format exclusiv din carbon, hidrogen, azot și oxigen. Sunt molecule care sunt disponibile în cantități practic nelimitate pe Pământ. Elementele sau urmele rare nu fac parte din guanozină.

Guanozina apare - mai ales sub forma nucleotidei cu același nume - cu câteva excepții la toate celulele umane, ca componentă a ADN-ului și ARN-ului, precum și în mitocondrii și în citosolul celulelor. Corpul este capabil să sintetizeze guanozina în metabolismul purinei într-un proces foarte complex. Cu toate acestea, extragerea guanozinei prin procesul de salvare este preferată. Compușii cu valoare mai mare care conțin nucleobaze sau nucleotide sunt degradate enzimatic și catalitic, astfel încât nucleozidele precum guanozina pot fi reciclate.

Pentru organism, acesta are avantajul că procesele de descompunere biochimice sunt mai puțin complexe și, prin urmare, mai puțin predispuse la erori și că are loc mai puțină energie, adică mai puțin ATP și un consum mai mic de GTP. Complexitatea și viteza cu care guanozina și mono-, di- și trifosfații sunt implicați în reacțiile catalitice nu permit nicio afirmație directă despre o concentrație optimă în serul sanguin.

Boli și tulburări

Procesele metabolice multiple în care este implicată guanozina împreună cu alte nucleozide și în special sub formă fosforilată ca nucleotide înseamnă că tulburările funcționale pot apărea în anumite puncte ale metabolismului.

Mai presus de toate, este vorba despre defecte genetice care pot duce la lipsa anumitor enzime sau inhibarea bioactivității lor. Un defect genetic cunoscut legat de X duce la sindromul Lesch-Nyhan. Sindromul provoacă o defecțiune a căii de salvare a metabolismului purinei, astfel încât organismul trebuie să parcurgă din ce în ce mai mult calea anabolică a noii sinteze. Defectul genetic, care poate fi moștenit într-o manieră recesivă, duce la o defecțiune funcțională a hipoxantinei-guaninei-fosforibosiltransferazei (HGPRT).

În ciuda sintezei crescute, există o deficiență de guanozină și derivații săi bioactivi. Aceasta este legată de producția excesivă de acid uric, care provoacă simptome de însoțire, cum ar fi formarea de pietre urinare și rinichi. Nivelul crescut permanent de acid uric poate duce la precipitarea cristalelor de acid uric în țesut și poate provoca atacuri dureroase de gută. Tulburările neurologice, inclusiv înclinația pentru auto-mutilare, sunt și mai grave.