Nucleosides

A Nucleoside luôn bao gồm một nucleobase được liên kết với monosaccharide ribose hoặc deoxyribose thông qua liên kết N-glycosidic. Tất cả 5 gốc nucleic - các khối cấu tạo của chuỗi xoắn kép và đơn DNA và RNA - đều có thể được chuyển đổi bằng enzym thành nucleoside. Một số glycoside có tầm quan trọng về mặt sinh lý như adenosine, là chất tạo thành khối cơ bản cho ADP và ATP trong quá trình chuyển hóa năng lượng của tế bào.

Nucleoside là gì?

Các chuỗi xoắn kép của DNA và các vòng xoắn đơn của RNA được hình thành từ trình tự của chỉ năm nucleobase khác nhau dưới dạng nucleotide.

Tất cả năm nucleobase, trong đó adenine và guanine đều dựa trên vòng năm và sáu cạnh của purine và cytosine, thymine và uracil trên vòng sáu ghi nhớ thơm của pyrimidine, có thể kết hợp với monosaccharide ribose hoặc deoxyribose N-glycosid hóa. Nhóm hydroxyl (-OH) trên nguyên tử C 1 của pentose phản ứng với nhóm amino (-NH2) của gốc nucleic, tạo thành và tách ra phân tử H2O. Khi một dư lượng ribose hoặc deoxyribose được gắn vào, adenine chuyển thành adenosine hoặc deoxyadenosine.

Tương tự, guanin cơ sở purine cũng được chuyển thành guanosine hoặc deoxyguanosine. Ba gốc purin thymine, cytosine và uracil được biến đổi thành thymidine, cytidine và uridine bằng cách thêm phần bã ribose hoặc được đặt tiền tố “deoxy-” nếu phần bã đường được tạo thành từ deoxyribose. Ngoài ra, có một số lượng lớn các nucleoside đã được biến đổi, một số trong số đó có vai trò trong DNA chuyển (tDNA) và trong RNA ribosome (rRNA).

Được sản xuất nhân tạo, biến đổi, nucleoside, cái gọi là chất tương tự nucleoside, hoạt động, ví dụ: T. như thuốc kháng vi-rút và được sử dụng đặc biệt để chống lại vi-rút. Một số chất tương tự nucleoside có tác dụng kìm tế bào, vì vậy chúng được sử dụng để chống lại một số tế bào ung thư.

Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ

Một trong những chức năng quan trọng nhất của năm nucleoside cơ bản là được chuyển đổi thành nucleotide với việc bổ sung nhóm phosphate vào pentose và tạo thành các khối cấu tạo của DNA và RNA dưới dạng nucleotide.

Một số nucleoside cũng đảm nhận các nhiệm vụ trong xúc tác của một số quá trình trao đổi chất ở dạng biến đổi. Ví dụ, cái gọi là “methionine hoạt động” (S-adenosyl methionine) đóng vai trò là chất cho các nhóm metyl. Trong một số trường hợp, các nucleoside cũng có chức năng ở dạng nucleotide như các khối xây dựng coenzyme chuyển nhóm. Ví dụ về điều này là riboflavin (vitamin B2), đóng vai trò là tiền chất của nhiều coenzyme và do đó đóng vai trò trung tâm trong nhiều quá trình trao đổi chất.

Trong việc cung cấp năng lượng cho tế bào, adenosine đóng một vai trò rất quan trọng như adenine diphosphate (ADP) và adenosine triphosphate (ATP). ATP có thể được mô tả như một chất mang năng lượng phổ quát và cũng đóng vai trò là chất cho phốt phát trong một số lượng lớn các quá trình trao đổi chất liên quan đến quá trình phosphoryl hóa. Guanosine triphosphate (GTP) là chất mang năng lượng trong cái gọi là chu trình citrate trong ty thể. Nucleotides cũng là một phần của coenzyme A và vitamin B12.

Các nucleoside uridine và cytidine được sử dụng kết hợp làm thuốc điều trị viêm dây thần kinh và các bệnh về cơ. Ví dụ, chất này được sử dụng để chống lại chứng viêm rễ thần kinh trên cột sống và đau thắt lưng. Các nucleoside biến tính, được gọi là chất tương tự nucleoside, cho thấy z. T. tác dụng kìm hãm đối với retrovirus. Chúng được sử dụng trong các loại thuốc được sử dụng để chống lại z. B. chống lại vi rút herpes simplex và chống lại vi rút HI. Các chất tương tự nucleoside khác có tác dụng kìm tế bào đóng một vai trò trong cuộc chiến chống ung thư.

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

Nucleoside chỉ bao gồm carbon, hydro, oxy và nitơ. Thực tế tất cả các chất đều có ở khắp mọi nơi trên trái đất. Các nguyên tố vết và khoáng chất hiếm không cần thiết để cấu tạo nucleoside. Tuy nhiên, cơ thể không tổng hợp nucleoside từ đầu vì quá trình tổng hợp rất phức tạp và tiêu tốn nhiều năng lượng.

Do đó, cơ thể con người đi ngược lại; nó chủ yếu lấy nucleoside từ các quá trình thoái hóa trong quá trình chuyển hóa trung gian purine và pyrimidine (con đường cứu cánh). Các nucleoside tham gia vào một số lượng lớn các quá trình trao đổi chất do enzym xúc tác ở dạng tinh khiết hoặc ở dạng phosphoryl hóa dưới dạng nucleotide. Đặc biệt đáng chú ý là chức năng của adenosine dưới dạng ATP và ADP trong cái gọi là chuỗi hô hấp. Nucleotide guanine triphosphate đóng một vai trò quan trọng trong cái gọi là chu trình citrate.

Trong các chu kỳ, các quá trình diễn ra trong ti thể của tế bào. Vì nucleoside hầu như luôn hiện diện ở dạng liên kết hoặc dưới dạng chất mang chức năng trong thực tế tất cả các tế bào cơ thể với số lượng lớn, không có giới hạn chung hoặc giá trị hướng dẫn cho một nồng độ tối ưu. Việc xác định nồng độ của một số nucleoside hoặc nucleotide trong huyết tương có thể giúp ích cho việc chẩn đoán và chẩn đoán phân biệt.

Bệnh & Rối loạn

Nucleoside là một phần tích cực của nhiều quá trình trao đổi chất và các chức năng của chúng hiếm khi được xem xét riêng lẻ. Rối loạn thường là về các quá trình xúc tác enzym phức tạp bị gián đoạn hoặc bị ức chế tại một số điểm nhất định và dẫn đến các triệu chứng tương ứng.

Các bệnh gây ra bất thường về chuyển hóa của nucleoside hầu hết cũng ảnh hưởng đến chuyển hóa purine hoặc pyrimidine, bởi vì năm nucleoside cơ bản có một khung xương purine hoặc pyrimidine. Một rối loạn đã biết trong chuyển hóa purin là do hội chứng Lesch-Nyhan nổi tiếng, một bệnh di truyền gây ra sự thiếu hụt hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT). Sự thiếu hụt các enzym ngăn cản việc tái chế một số nucleobase, do đó, có sự tích tụ của hypoxanthine và guanine.

Điều này lại gây ra tăng axit uric máu, làm tăng axit uric, dẫn đến bệnh gút. Mức axit uric tăng cao dẫn đến lắng đọng trên các khớp và bao gân, có thể gây ra các triệu chứng đau đớn. Một bệnh di truyền rất hiếm gặp biểu hiện ở sự thiếu hụt lyase adenylosuccinate, dẫn đến các vấn đề trong chuyển hóa purin. Bệnh dẫn đến co giật cơ và làm trẻ chậm phát triển, nghiêm trọng.