guanin

guanin önemli bir nitrojen bazıdır ve organizmada nükleik asit metabolizması için merkezi öneme sahiptir. Vücutta amino asitlerden sentezlenebilir. Bununla birlikte, bu reaksiyonun yüksek enerji harcaması nedeniyle, genellikle kurtarma yolu yoluyla geri kazanılır.

Guanin nedir?

Guanin, DNA ve RNA'nın yapısında anahtar rol oynayan beş nitrojen bazından biridir. Aynı zamanda guanisin trifosfat (GTP) gibi fizyolojik olarak önemli diğer moleküllerin temel bir bileşenidir.

Guanin, temel kimyasal yapısı altı atomdan oluşan heterosiklik aromatik bir halka ve bağlı beş üyeli bir halkadan oluşan bir pürin bazıdır. Vücutta genellikle riboz veya deoksiriboz ve bir fosfat kalıntısı içeren bir mononükleotid olarak oluşur. ATP'ye ek olarak, mononükleotid GTP, enerji metabolizması bağlamında bir enerji deposudur. Çift sarmal DNA'da guanin, üç hidrojen bağı aracılığıyla tamamlayıcı nitrojen bazı sitozine bağlanır.

Serbest guanin oluşumu çok enerji yoğun olduğu için vücutta nükleik asitlerden ayrılarak (kurtarma yolu) geri kazanılır ve tekrar nükleik asit sentezi için bir mononükleotid formunda kullanılır. Vücutta ürik aside parçalanır. Guanine 365 derece erime noktasına sahip hafif sarımsı görünümlü bir katıdır. Ayrışarak erir. Suda çözünmez ancak asitlerde ve alkalilerde çözülebilir.

İşlev, efekt ve görevler

Guanin, nükleik asitlerin ve çeşitli nükleotidlerin ve nükleositlerin bir parçasıdır. Önemli bir nükleobaz olarak tüm organizmaların merkezi moleküllerinden biridir.

Diğer üç nükleobaz adenin, sitozin ve timin ile genetik kodu oluşturur. Bunlar gibi, DNA'daki şeker deoksiriboza glikosidik olarak bağlanır. Üç ardışık nükleobaz, her biri bir kodon olarak bir amino asidi kodlar. Böylece birkaç kodon, bir proteini ardışık amino asitlerden oluşan bir zincir olarak kodlar. Genetik kod DNA'da saklanır. DNA'nın çift sarmalı içinde, ilgili tamamlayıcı nükleobazlarla tamamlayıcı bir zincir vardır. Hidrojen bağıyla kodonojenik zincire bağlıdır ve genetik bilginin kararlılığından sorumludur.

RNA içinde guanin, diğer nükleobazlarla birlikte protein sentezinde önemli bir rol oynar. Guanisine ve deoksiguanisine nükleozidleri de metabolizmada önemli ara ürünlerdir. Ayrıca, ATP ve ADP'ye ek olarak enerji metabolizmasından guanisine monofosfat (GMP), guanisine difosfat (GDP) ve guanisine trifosfat (GTP) nükleotidleri sorumludur. DNA nükleotidleri ayrıca metabolizmada ara bileşikler olarak ortaya çıkar.

Eğitim, oluşum, özellikler ve optimum değerler

Guanin, tüm organizmaların metabolizmasında merkezi bir öneme sahiptir. Nükleik asitlerin bir parçası olduğu için, metabolizmanın bir ara ürünü olarak da serbestçe oluşur. İnsan organizmasında amino asitlerden sentezlenebilir. Bununla birlikte, biyosentez çok enerji yoğundur.

Bu nedenle, kurtarma yolu aracılığıyla bir nükleotid formundaki nükleik asitlerden geri kazanılır. Kurtarma yolunda, adenin, guanin ve hipoksantin gibi serbest pürin bazları mevcut nükleik asitten çıkarılır ve yeni mononükleotidler oluşur. Bu süreç, guanin ve onun mononükleotidinin yeni sentezinden çok daha fazla enerji verimlidir. Mononükleotid, nükleik asit sentezi için tekrar kullanılır. Kurtarma yolu bu nedenle bir geri dönüşüm sürecini temsil eder Guanin parçalandığında, ara ürün ksantin yoluyla ürik asit üretilir.

Vücuttaki pürinlerin parçalanması ürik asitin ana kaynağıdır. Kuşlarda, sürüngenlerde ve yarasalarda guanin ürik aside ek olarak azot için de önemli bir atılım ürünüdür. Bu macunsu ürün az su içerdiğinden ve enerji üretimi için çok az kullanılabildiğinden, özellikle kuşlar ve yarasalar tarafından doğrudan dışarı atılır. Vücuttan atıldığında toplam kütle azaldığından, bu hayvanların uçma yetenekleri gelişir. Salgılanan guanin, özellikle hava koşullarından sonra kireç bakımından zengin topraklarda guano olarak bilinen şeyi oluşturur. Guano, fosfor ve azot bakımından zengin çok değerli bir gübredir.

İlaçlarınızı burada bulabilirsiniz

Hastalıklar ve Bozukluklar

Guanin metabolizması bozulursa sağlık sorunları ortaya çıkabilir. Örneğin, hipoksantin guanin fosforibosil transferaz (HGPRT) enzimi kusurlu ise, kurtarma yolu bozulur. Lesch-Nyhan sendromu denen şey bundan gelişir.

Bu hastalıkta guaninin mononükleotidlerinin nükleik asitlerden geri kazanımı yetersizdir. Aksine, artan bir guanin parçalanması vardır. Vücutta büyük miktarlarda ürik asit üretilir. Bu nedenle bu hastalık aynı zamanda hiperürisemi sendromu olarak da bilinir. Şiddetli vakalarda otoagresyon, bilişsel bozukluk ve hatta yabancı saldırganlık meydana gelir. Genellikle hastalar kendilerine zarar verir. Erkek çocuklar çoğunlukla etkilenir çünkü otozomal resesif hastalık X kromozomundaki bir gen mutasyonundan kaynaklanır.

Kızlarda her iki X kromozomu da mutasyondan etkilenmelidir, ancak bu nadiren olur. Lesch-Nyhan sendromu tedavi edilmezse çocuklar bebeklik döneminde ölür. Guaninin parçalanması, ilaç kullanımı ve özel bir diyetle önlenebilir. Böylece semptomlar kısmen hafifletilebilir. Ne yazık ki Lesch-Nyhan sendromu nedensel olarak tedavi edilemez. Hiperürisemi, diğer hastalıklar veya diğer genetik kusurlarla bağlantılı olarak da ortaya çıkabilir. Birincil hiperürisemi, yüzde bir genetiktir ve yüzde 99, böbrekler yoluyla azalan ürik asit atılımından kaynaklanır.

Ayrıca hiperüriseminin ikincil formları da vardır. Örneğin, lösemi veya belirli kan hastalıkları gibi artmış hücre bozulmasıyla bağlantılı hastalıklar daha fazla pürin ve dolayısıyla ürik asit üretebilir. İlaçlar veya alkolizm ayrıca pürin metabolizmasının bozukluklarına da yol açabilir. Artmış ürik asit konsantrasyonlarının bir sonucu olarak eklemlerde ürik asit çökeltileri nedeniyle gut atakları meydana gelebilir. Tedavi, pürin bakımından düşük ve dolayısıyla guanin bakımından düşük bir diyet içerir.