Guanosine

Guanosine là nucleoside của guanin cơ sở purine và được hình thành bằng cách bổ sung đường đơn ribose. Nếu thêm deoxyribose chứ không phải ribose thì đó là deoxyguanosine.

Guanosine là một phần của các chuỗi xoắn và xoắn kép của RNA. Chất tương tự deoxyguanosine là một phần của DNA. Là guanosine triphosphate (GTP) với ba nhóm phosphate gắn liền, guanosine là chất dự trữ và cung cấp năng lượng quan trọng cho các nhóm phosphate trong chu trình citrate trong ty thể của tế bào.

Guanosine là gì?

Guanosine là nucleoside của guanin cơ sở purine. Nó được tạo ra bằng cách bổ sung nhóm ribose thông qua liên kết N-glycosidic. Trong trường hợp chất tương tự deoxyguanosine, pentose gắn vào bao gồm nhóm deoxyribose.

Guanosine và deoxyguanosine là các thành phần của chuỗi xoắn đơn và kép của RNA và DNA. Bazơ bổ sung tạo thành cơ sở pyrimidine cytosine hoặc nucleoside cytidine và deoxycytidine của nó, mà guanosine được liên kết như một cặp bazơ với một liên kết hydro ba. Với các nhóm phốt phát được gắn thêm, guanosine tạo thành một phần chức năng quan trọng của cái gọi là chu trình axit xitric trong chuỗi hô hấp dưới dạng guanosine diphosphate (GDP) và guanosine triphosphate (GTP).

Nó là một chuỗi các quá trình được kiểm soát xúc tác trong quá trình chuyển hóa năng lượng diễn ra trong ti thể của tế bào. GTP đóng vai trò như một kho năng lượng và nhà tài trợ nhóm phốt phát. Dưới tác dụng của một loại enzym nhất định, GTP có thể được chuyển đổi thành guanosine monophosphate vòng bằng cách tách ra hai nhóm phosphate, nhóm này có vai trò đặc biệt trong việc truyền tín hiệu trong tế bào. Ở dạng biến đổi nhẹ, GTP đảm nhận nhiệm vụ vận chuyển của cái được gọi là Ran-GTP để vận chuyển các chất cần thiết giữa nhân tế bào và tế bào, vượt qua màng tế bào.

Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ

Các chuỗi xoắn kép và xoắn đơn của vật liệu di truyền DNA và RNA bao gồm một chuỗi chỉ có bốn nucleobase khác nhau, trong đó các gốc guanin và adenin dựa trên bộ xương purine, bao gồm một vòng năm và một vòng sáu cạnh.

Hai bazơ cytosine và thymine thể hiện các bazơ pyrimidine có vòng sáu cạnh thơm. Uracil nucleobase phải được coi là một ngoại lệ, nó gần giống với thymine và thay thế cho thymine trong RNA. Tuy nhiên, các chuỗi dài của vòng xoắn không bao gồm các axit nucleic không thay đổi mà là các nucleotide của chúng. Các nucleobase được chuyển đổi thành ribose hoặc deoxyribose bằng cách thêm một nhóm ribose (RNA) hoặc một nhóm deoxyribose (DNA) và bằng cách thêm một hoặc nhiều nhóm phosphate vào nucleotide tương ứng. Trong trường hợp của guanin, đó là guanosine monophosphate hoặc deoxyguanosine monophosphate, được kết hợp như một liên kết trong chuỗi xoắn dài của RNA và DNA.

Là một thành phần của DNA và RNA, guanosine - giống như các nucleotide khác - không có vai trò tích cực mà thay vào đó mã hóa các protein tương ứng được tổng hợp trong tế bào thông qua các bản sao của sợi DNA. Guanosine đóng một vai trò tích cực trong hình thức GTP và GDP trong chu trình axit xitric trong chuỗi hô hấp như một nhà tài trợ nhóm phốt phát. Ở dạng biến đổi của guanosine monophosphate, nucleotide cũng có vai trò tích cực và hoạt động như một chất truyền tin để vận chuyển tín hiệu nội bào, đặc biệt quan trọng đối với quá trình đồng hóa trong tổng hợp protein. Ở dạng Ran-GTP, nucleotit đóng vai trò là phương tiện vận chuyển chuyên biệt để vận chuyển các chất từ ​​nhân tế bào qua màng nhân vào bào tương.

Giáo dục, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu

Công thức hóa học của guanosine là C10H13N5O5 và cho thấy rằng nucleoside chỉ bao gồm carbon, hydro, nitơ và oxy. Chúng là những phân tử có sẵn với số lượng thực tế không giới hạn trên trái đất. Các nguyên tố vi lượng hoặc khoáng chất hiếm không phải là một phần của guanosine.

Guanosine xuất hiện - chủ yếu ở dạng nucleotide cùng tên - với một số ngoại lệ trong tất cả các tế bào người như một thành phần của DNA và RNA cũng như trong ty thể và trong tế bào. Cơ thể có thể tổng hợp guanosine trong quá trình chuyển hóa purine trong một quá trình rất phức tạp. Tuy nhiên, việc chiết xuất guanosine thông qua quá trình cứu cánh được ưu tiên hơn. Các hợp chất có giá trị cao hơn chứa nucleobase hoặc nucleotide bị phân hủy bằng enzym và xúc tác theo cách mà các nucleoside như guanosine có thể được tái chế.

Đối với cơ thể, điều này có lợi thế là các quá trình phân hủy sinh hóa ít phức tạp hơn và do đó ít bị lỗi hơn và diễn ra ít năng lượng hơn, tức là ít ATP hơn và tiêu thụ ít GTP hơn. Sự phức tạp và tốc độ mà guanosine và các mono-, di- và triphosphat của nó tham gia vào các phản ứng xúc tác không cho phép bất kỳ tuyên bố trực tiếp nào về nồng độ tối ưu trong huyết thanh.

Bệnh & Rối loạn

Nhiều quá trình trao đổi chất trong đó guanosine tham gia cùng với các nucleoside khác và đặc biệt ở dạng phosphoryl hóa như một nucleotide có nghĩa là các rối loạn chức năng có thể xảy ra ở một số điểm trong quá trình chuyển hóa.

Trên hết, đó là những khiếm khuyết di truyền có thể dẫn đến một số enzym không có mặt hoặc hoạt tính sinh học của chúng bị ức chế. Một khiếm khuyết di truyền liên kết X đã biết dẫn đến hội chứng Lesch-Nyhan. Hội chứng gây ra sự cố trong con đường cứu cánh của quá trình chuyển hóa purin, do đó cơ thể ngày càng phải đi theo con đường đồng hóa của quá trình tổng hợp mới. Khiếm khuyết di truyền, có thể di truyền theo kiểu lặn, dẫn đến suy giảm chức năng của hypoxanthine-guanine-phosphoribosyltransferase (HGPRT).

Mặc dù tăng tổng hợp mới, nhưng vẫn thiếu guanosine và các dẫn xuất hoạt tính sinh học của nó. Điều này có liên quan đến việc sản xuất quá nhiều axit uric, gây ra các triệu chứng kèm theo như hình thành sỏi tiết niệu và thận. Nồng độ axit uric tăng vĩnh viễn có thể dẫn đến sự kết tủa của các tinh thể axit uric trong mô và gây ra các cơn đau gút. Các rối loạn thần kinh, bao gồm cả xu hướng tự cắt xén, thậm chí còn nghiêm trọng hơn.