Guanosine

Guanosine pürin bazlı guaninin nükleositidir ve basit şeker ribozunun eklenmesiyle oluşturulur. Riboz yerine deoksiriboz eklenirse, bu deoksiguanozindir.

Guanosin, RNA'nın sarmallarının ve çift sarmallarının bir parçasıdır. Analog deoksiguanozin, DNA'nın bir parçasıdır. Üç bağlı fosfat grubuna sahip guanozin trifosfat (GTP) olarak guanozin, hücrelerin mitokondrilerindeki sitrat döngüsü içinde fosfat gruplarının önemli bir enerji deposu ve donörüdür.

Guanozin nedir?

Guanosin, pürin bazlı guaninin nükleositidir. Bir N-glikosidik bağ yoluyla bir riboz grubunun eklenmesiyle oluşturulur. Analog deoksiguanosin durumunda, bağlı pentoz, deoksiriboz grubundan oluşur.

Guanosin ve deoksiguanosin, RNA ve DNA'nın tek ve çift sarmallarının bileşenleridir. Tamamlayıcı baz, pirimidin baz sitozini veya bunun nükleosit sitidin ve deoksisitidini oluşturur; guanozin, üçlü bir hidrojen bağına sahip bir baz çifti olarak bağlanır. Ek olarak eklenen fosfat grupları ile guanozin, solunum zinciri içinde guanozin difosfat (GDP) ve guanozin trifosfat (GTP) olarak sitrik asit döngüsünün önemli bir işlevsel parçasını oluşturur.

Hücrelerin mitokondrilerinde yer alan enerji metabolizmasındaki katalitik olarak kontrol edilen süreçler zinciridir. GTP, enerji deposu ve fosfat grubu donörü olarak hizmet eder. Belirli bir enzimin etkisi altında, GTP, hücre içindeki sinyallerin iletiminde özel bir role sahip olan iki fosfat grubunu bölerek siklik guanozin monofosfata dönüştürülebilir. Biraz değiştirilmiş bir biçimde, GTP, hücre çekirdeği ile sitozol arasında maddelerin gerekli taşınması için Ran-GTP olarak bilinen taşıma görevlerini üstlenir ve hücre zarını aşar.

İşlev, efekt ve görevler

Genetik materyal DNA ve RNA'nın çift ve tek sarmalları, guanin ve adenin bazlarının beş ve altı üyeli bir halkadan oluşan pürin iskeletine dayandığı yalnızca dört farklı nükleobazdan oluşan bir zincirden oluşur.

İki baz sitozin ve timin, aromatik altı üyeli bir halka ile pirimidin bazları içerir. Nükleobaz urasil, timinle hemen hemen aynı olan ve RNA'da timinin yerini alan bir istisna olarak görülmelidir. Bununla birlikte, sarmalların uzun zincirleri değişmemiş nükleik asitlerden değil, bunların nükleotidlerinden oluşur. Nükleobazlar, bir riboz grubunun (RNA) veya bir deoksiriboz grubunun (DNA) eklenmesiyle ribozlara veya deoksiriboza dönüştürülür ve karşılık gelen nükleotid, bir veya daha fazla fosfat grubunun eklenmesiyle dönüştürülür. Guanin durumunda, RNA ve DNA'nın uzun zincirli sarmallarına bir bağlantı olarak dahil edilen guanozin monofosfat veya deoksiguanozin monofosfattır.

DNA ve RNA'nın bir bileşeni olan guanozin - diğer nükleotidler gibi - aktif bir role sahip değildir, bunun yerine hücrede DNA zincirinin kopyaları aracılığıyla sentezlenen ilgili proteinleri kodlar. Guanosine, solunum zinciri içindeki sitrik asit döngüsünde bir fosfat grubu donörü olarak GTP ve GDP şeklinde aktif bir rol oynar. Modifiye edilmiş guanozin monofosfat formunda, nükleotid ayrıca aktif bir rol üstlenir ve protein sentezindeki anabolik süreçler için özellikle önemli olan hücre içi sinyal taşınması için haberci bir madde görevi görür. Ran-GTP formunda nükleotid, maddelerin hücre çekirdeğinden nükleer membrandan sitozole taşınması için özel bir taşıma aracı görevi görür.

Eğitim, oluşum, özellikler ve optimum değerler

Guanozinin kimyasal formülü C10H13N5O5'tir ve nükleositin sadece karbon, hidrojen, nitrojen ve oksijenden oluştuğunu gösterir. Dünyada neredeyse sınırsız miktarlarda bulunan moleküllerdir. Nadir eser elementler veya mineraller guanozinin bir parçası değildir.

Guanozin - çoğunlukla aynı adı taşıyan nükleotid formunda - birkaç istisna dışında, DNA ve RNA'nın bir bileşeni olarak tüm insan hücrelerinde ve ayrıca mitokondri ve hücrelerin sitozolünde oluşur. Vücut, pürin metabolizması içinde guanozini çok karmaşık bir süreçte sentezleyebilir. Bununla birlikte, kurtarma yolu süreci yoluyla guanozinin ekstraksiyonu tercih edilir. Nükleobazları veya nükleotitleri içeren daha yüksek değerli bileşikler, enzimatik ve katalitik olarak, guanozin gibi nükleositlerin geri dönüştürülebileceği şekilde bozulur.

Vücut için bu, biyokimyasal bozulma süreçlerinin daha az karmaşık olması ve dolayısıyla daha az hataya açık olması ve daha az enerjinin, yani daha az ATP ve daha az GTP tüketiminin gerçekleşmesi avantajına sahiptir. Guanozin ve onun mono-, di- ve trifosfatlarının katalitik reaksiyonlarda yer alma karmaşıklığı ve hızı, kan serumundaki optimal konsantrasyon hakkında herhangi bir doğrudan beyana izin vermez.

Hastalıklar ve Bozukluklar

Guanozinin diğer nükleositlerle birlikte ve özellikle bir nükleotid olarak fosforile formda yer aldığı çoklu metabolik süreçler, metabolizmanın bazı noktalarında fonksiyonel bozuklukların meydana gelebileceği anlamına gelir.

Hepsinden önemlisi, belirli enzimlerin bulunmamasına veya biyoaktivitelerinin engellenmesine yol açabilen genetik kusurlardır. X'e bağlı bilinen bir genetik kusur, Lesch-Nyhan sendromuna yol açar. Sendrom, pürin metabolizmasının kurtarma yolunda bir arızaya neden olur, böylece vücut, yeni sentezin anabolik yoluna giderek daha fazla gitmek zorunda kalır. Resesif bir şekilde miras alınabilen genetik kusur, hipoksantin-guanin-fosforibosiltransferazın (HGPRT) işlevsel bir başarısızlığına yol açar.

Yeni sentezlerin artmasına rağmen guanozin ve biyoaktif türevlerinde bir eksiklik vardır. Bu, aşırı ürik asit üretimiyle bağlantılıdır ve bu, idrar ve böbrek taşı oluşumu gibi eşlik eden semptomlara neden olur. Kalıcı olarak artan ürik asit seviyesi, dokuda ürik asit kristallerinin çökelmesine ve ağrılı gut ataklarına neden olabilir. Kendini yaralama eğilimi de dahil olmak üzere nörolojik bozukluklar daha da ciddidir.