Plik nukleozydy Jest to duża grupa biologicznych cząsteczek zbudowanych z azotowej zasady i pięciowęglowego cukru, połączonych kowalencyjnie. Pod względem konstrukcji są bardzo zróżnicowane.
Są prekursorami syntezy kwasów nukleinowych (DNA i RNA), podstawowego wydarzenia kontrolującego metabolizm i wzrost wszystkich żywych istot. Biorą również udział w różnych procesach biologicznych, modulując m.in. niektóre czynności układu nerwowego, mięśniowego i sercowo-naczyniowego..
Dziś zmodyfikowane nukleozydy są stosowane w terapii przeciwwirusowej i przeciwnowotworowej dzięki ich właściwości blokowania replikacji DNA.
Ważne jest, aby nie mylić tego terminu nukleozyd z nukleotyd. Chociaż oba elementy są strukturalnie podobne, ponieważ składają się z monomerów kwasów nukleinowych, nukleotydy mają jedną lub więcej dodatkowych grup fosforanowych. Oznacza to, że nukleotyd jest nukleozydem z grupą fosforanową.
Indeks artykułów
Nukleozydy to cząsteczki zbudowane z bloków budulcowych kwasów nukleinowych. Mają niską masę cząsteczkową, mieszczącą się w zakresie od 227,22 do 383,31 g / mol.
Dzięki azotowej zasadzie struktury te reagują jak zasady o wartościach pKa od 3,3 do 9,8.
Struktura nukleozydowa zawiera azotową zasadę połączoną wiązaniem kowalencyjnym z pięciowęglowym cukrem. Poniżej dokładnie zbadamy te elementy..
Pierwszy składnik - zasada azotowa, zwana także zasada nukleinowa - jest płaską cząsteczką o charakterze aromatycznym, która zawiera azot w swojej strukturze i może być puryną lub pirymidyną.
Te pierwsze składają się z dwóch skondensowanych pierścieni: jednego z sześciu atomów, a drugiego z pięciu. Pirymidyny są mniejsze i składają się z jednego pierścienia.
Drugim składnikiem strukturalnym jest pentoza, która może być rybozą lub dezoksyrybozą. Ryboza to „normalny” cukier, w którym każdy atom węgla jest związany z atomem tlenu. W przypadku dezoksyrybozy cukier jest modyfikowany, ponieważ brakuje mu atomu tlenu przy węglu 2 '.
We wszystkich nukleozydach (a także w nukleotydach), które naturalnie znajdujemy, wiązanie między obiema cząsteczkami jest typu β-N-glikozydowego i jest odporne na rozszczepienie zasadowe..
Węgiel 1 'cukru jest przyłączony do azotu 1 pirymidyny i azotu 9 puryny. Jak widać, są to te same składniki, które znajdujemy w monomerach tworzących kwasy nukleinowe: nukleotydy.
Do tej pory opisaliśmy ogólną strukturę nukleozydów. Istnieją jednak pewne modyfikacje chemiczne, z których najpowszechniejsze jest połączenie grupy metylowej z zasadą azotową. Metylacje mogą również wystąpić w części węglowodanowej.
Inne rzadsze modyfikacje obejmują izomeryzację, na przykład od urydyny do pseudourydyny; utrata wodorów; acetylacja; formylowanie; i hydroksylacja.
W zależności od składników strukturalnych nukleozydu dokonano podziału na rybonukleozydy i deoksynukleozydy. W pierwszej kategorii znajdujemy nukleozydy, których puryna lub pirymidyna jest połączona z rybozą. Ponadto tworzące je zasady azotowe to adenina, guanina, cytozyna i uracyl.
W deoksyrybozydach zasada azotowa jest zakotwiczona w dezoksyrybozie. Znajdowane przez nas zasady są takie same jak w rybonukleotydach, z wyjątkiem tego, że uracyl pirymidyny zastąpiono tyminą.
W ten sposób rybonukleozydy są nazywane w zależności od zasady azotowej zawartej w cząsteczce, ustalając następującą nomenklaturę: adenozyna, cytydyna, urydyna i guanozyna. Aby zidentyfikować deoksynukleozyd, dodaje się przedrostek deoksy-, a mianowicie: deoksyadenozyna, deoksycytydyna, deoksyurydyna i deoksyguanozyna.
Jak wspomnieliśmy wcześniej, podstawowa różnica między nukleotydem a nukleozydem polega na tym, że ten pierwszy ma grupę fosforanową przyłączoną do węgla 3 '(3'-nukleotyd) lub do węgla 5' (5'-nukleotyd). Tak więc pod względem nomenklatury możemy stwierdzić, że synonimem pierwszego przypadku jest nukleozyd-5'-fosforan.
Trójfosforan nukleozydów (czyli posiadający w swojej strukturze trzy fosforany) jest surowcem do budowy kwasów nukleinowych: DNA i RNA.
Dzięki wysokoenergetycznym wiązaniom, które utrzymują razem grupy fosforanowe, są to struktury, które z łatwością magazynują energię o odpowiedniej dostępności dla komórki. Najbardziej znanym przykładem jest ATP (trifosforan adenozyny), lepiej znany jako „waluta energetyczna komórki”.
Same nukleozydy (bez grup fosforanowych w swojej strukturze) nie mają znaczącej aktywności biologicznej. Jednak u ssaków znajdujemy uderzający wyjątek: cząsteczkę adenozyny.
W tych organizmach adenozyna pełni rolę autocoidu, co oznacza, że pełni rolę lokalnego hormonu, a także neuromodulatora..
Krążenie adenozyny we krwi moduluje różne funkcje, takie jak między innymi rozszerzenie naczyń krwionośnych, tętno, skurcze mięśni gładkich, uwalnianie neuroprzekaźników, degradacja lipidów..
Adenozyna słynie ze swojej roli w regulowaniu snu. Kiedy stężenie tego nukleozydu wzrasta, powoduje zmęczenie i sen. Dlatego spożywanie kofeiny (cząsteczki podobnej do adenozyny) nie pozwala nam zasnąć, ponieważ blokuje interakcje adenozyny i jej odpowiednich receptorów w mózgu..
Nukleozydy mogą być spożywane w żywności i wykazano, że modulują różne procesy fizjologiczne, korzystnie wpływając na niektóre aspekty układu odpornościowego, rozwój i wzrost przewodu pokarmowego, metabolizm lipidów, funkcje wątroby, między innymi..
Są bogatymi składnikami między innymi w mleku matki, herbacie, piwie, mięsie i rybach.
Suplementacja egzogennych nukleozydów (i nukleotydów) jest ważna u pacjentów, którzy nie mają zdolności do syntezy tych związków de novo.
Jeśli chodzi o wchłanianie, prawie 90% nukleotydów jest wchłanianych w postaci nukleozydów i ponownie fosforylowanych w komórkach jelita.
Niektóre nukleozydy lub modyfikowane analogi nukleotydów wykazały aktywność przeciwnowotworową i przeciwwirusową, umożliwiając leczenie chorób o istotnym znaczeniu medycznym, takich jak między innymi HIV / AIDS, wirus opryszczki, wirus zapalenia wątroby typu B i białaczka..
Te cząsteczki są używane do leczenia tych patologii, ponieważ mają zdolność hamowania syntezy DNA. Są one aktywnie transportowane do komórki, a ponieważ przedstawiają chemiczne modyfikacje, zapobiegają przyszłej replikacji genomu wirusa..
Analogi stosowane w leczeniu są syntetyzowane w wyniku różnych reakcji chemicznych. Modyfikacje mogą nastąpić w części rybozy lub w bazie azotowej.
Jeszcze bez komentarzy