nükleobazlardır DNA ve RNA moleküllerinin uzun zincirlerinin fosforile nükleotid formunda oluştuğu yapı taşlarıdır.
İplere benzer çift iplikler oluşturan DNA'da, oluşan 4 nükleik baz, hidrojen köprüleri aracılığıyla ilgili tamamlayıcı baz ile katı eşleşmeler oluşturur. Nükleobazlar, bisiklik bir purin veya bir monosiklik pirimidin iskeletinden oluşur.
Nükleobaz nedir?
Uzun DNA çift sarmal molekül zincirlerinin yapı taşları olarak 4 nükleobaz adenin, guanin, sitozin ve timin, sabit çiftler adenin-timin (A-T) ve guanin-sitozin (G-C) oluşturur.
İki baz adenin ve guaninin her biri pürin temel yapısının modifiye edilmiş bir bisiklik altı ve beş halkasından oluşur ve bu nedenle aynı zamanda purin bazları olarak da anılır. Diğer iki nükleik baz olan sitozin ve timinin temel yapısı, modifiye edilmiş bir pirimidin iskeletine karşılık gelen heterosiklik aromatik altı üyeli bir halkadan oluşur, bu nedenle bunlara pirimidin bazları da denir. RNA çoğunlukla tek sarmallar halinde bulunduğundan, başlangıçta orada hiçbir baz çifti yoktur. Bu yalnızca mRNA (haberci RNA) yoluyla kopyalama sırasında gerçekleşir.
RNA sarmalının kopyası, DNA'nın ikinci sarmalına benzer tamamlayıcı nükleobazlardan oluşur. Tek fark, urasilin RNA'da timin yerine geçmesidir. DNA ve RNA zincir molekülleri saf hallerinde nükleobazlar tarafından oluşturulmazlar, bunun yerine DNA söz konusu olduğunda karşılık gelen nükleosidi oluşturmak için 5-şeker deoksiriboz ile birleşirler. RNA söz konusu olduğunda şeker grubu ribozdan oluşur. Ek olarak, nükleositler, bir fosfat kalıntısı ile nükleotidler olarak adlandırılan şekilde fosforillenir.
DNA ve RNA'da da bulunan purin bazları hipoksantin ve ksantin, modifiye timine karşılık gelir. Hipoksantin, amino grubu (-NH3) bir hidroksil grubu (-OH) ile değiştirilerek adeninden, ksantin ise guaninden oluşur. Her iki nükleobaz da genetik bilginin aktarılmasına katkıda bulunmaz.
İşlev, efekt ve görevler
DNA'nın çift sarmalını oluşturan nükleik bazların en önemli işlevlerinden biri, amaçlanan konumda varlık göstermektir.
Nükleobazların dizisi, genetik koda karşılık gelir ve proteinlerin oluştuğu amino asitlerin tipini ve dizisini tanımlar. Bu, DNA'nın bir parçası olarak nükleobazların en önemli işlevinin pasif, statik bir rolden oluştuğu anlamına gelir, yani metabolizmaya aktif olarak müdahale etmezler ve biyokimyasal yapıları, okuma işlemi sırasında haberci RNA (mRNA) tarafından değiştirilmez. Bu kısmen DNA'nın uzun ömürlülüğünü açıklıyor.
Nükleobazlar arasındaki başlangıçta var olan bağların yarısının parçalandığı mitokondriyal DNA'nın (mtDNA) yarı ömrü, yüksek derecede çevresel koşullara bağlıdır ve pozitif sıcaklıklarda ortalama koşullarda yaklaşık 520 yıl ve permafrost koşullarında 150.000 yıla kadar değişir. .
RNA'nın bir parçası olarak nükleobazlar biraz daha aktif bir rol oynarlar. Prensip olarak, hücreler bölündüğünde, DNA çift iplikçikleri parçalanır ve tamamlayıcı bir iplikçik oluşturabilmek için birbirinden ayrılır, sözde genetik materyalin çalışan kopyasını oluşturan ve içinde bulunduğu amino asitlerin seçimi ve dizilimi için temel görevi gören mRNA amaçlanan proteinler bir araya getirilir. Diğer bir nükleik baz olan dihidrourasil, yalnızca protein sentezi sırasında amino asitleri taşımak için kullanılan sözde taşıma RNA'sında (tRNA) bulunur.
Bazı nükleobazlar, belirli biyokimyasal süreçleri aktif olarak katalitik olarak etkinleştiren ve kontrol eden enzimlerin bir parçası olarak tamamen farklı bir işlevi yerine getirir. Adenin, hücrelerin enerji dengesinde bir nükleotid olarak bilinen en iyi görevini yerine getirir. Adenin, adenozin difosfat (ADP) ve adenozin trifosfat (ATP) ve nikotinamid adenin dinükleotidin (NAD) bir bileşeni olarak bir elektron vericisi olarak önemli bir rol oynar.
Eğitim, oluşum, özellikler ve optimum değerler
Fosforile edilmemiş formda, nükleobazlar yalnızca karbon, hidrojen ve oksijenden, her yerde bulunan ve serbestçe temin edilebilen maddelerden oluşur. Vücut bu nedenle nükleobazların kendisini sentezleyebilir, ancak süreç karmaşıktır ve enerji tüketir.
Bu nedenle, nükleik asitlerin geri dönüşüm yoluyla geri kazanılması tercih edilir, ör. B. Az enerji harcamasıyla ve hatta enerji kazanımı ile izole edilebilen ve nükleik asitlere dönüştürülebilen belirli bileşikleri içeren proteinlerin parçalanması yoluyla. Nükleik asitler genellikle vücutta saf formda değil, çoğunlukla bağlı bir riboz veya deoksiriboz molekülü ile nükleositler veya deoksinükleositler olarak oluşur. DNA ve RNA'nın bir bileşeni ve belirli enzimlerin bir bileşeni olarak, nükleik asitler veya bunların nükleositleri de bir ila üç fosfat grubu (PO4-) ile tersine çevrilebilir şekilde fosforile edilir.
Optimal bir nükleobaz tedariki için bir referans değeri mevcut değildir. Bir eksiklik veya fazla nükleobaz, ancak dolaylı olarak belirli metabolik bozukluklar yoluyla belirlenebilir.
Hastalıklar ve Bozukluklar
Nükleobazlarla bağlantılı hale getirilen tehlikelerin, rahatsızlıkların ve risklerin türleri, DNA veya RNA zincirlerindeki sayı ve sıradaki hatalardır ve protein sentezi için kodlamada bir değişikliğe yol açar.
Vücut, kendi onarım mekanizmalarıyla arızayı gideremezse, biyolojik olarak inaktif veya kullanılabilir proteinlerin sentezine gelir ve bu da hafif ila ciddi metabolik bozukluklara yol açabilir. Örn. B. tedavisi mümkün olmayan metabolik bozukluklar yoluyla semptomatik hastalıkları en başından tetikleyebilen gen mutasyonları mevcuttur. Ancak sağlıklı bir genomda bile DNA ve RNA zincirlerinin kopyalanması sırasında metabolizmayı etkileyen kopyalama hataları meydana gelebilir.
Pürin dengesinde bilinen bir metabolik bozukluk z'dir. B. x kromozomundaki genetik bir kusura geri dönelim. Genetik kusur nedeniyle, pürin bazları hipoksantin ve guanin geri dönüştürülemez, bu da sonuçta eklemlerde üriner taş ve gut oluşumunu teşvik eder.
