Guanine

Guanine merupakan basa nitrogen yang penting dan sangat penting untuk metabolisme asam nukleat dalam organisme. Itu dapat disintesis di dalam tubuh dari asam amino. Namun, karena pengeluaran energi yang tinggi dari reaksi ini, reaksi ini sering kali dipulihkan melalui jalur penyelamatan.

Apa itu guanine?

Guanin adalah salah satu dari lima basa nitrogen yang memainkan peran kunci dalam struktur DNA dan RNA. Ini juga merupakan komponen dasar dari molekul penting secara fisiologis lainnya seperti guanisine triphosphate (GTP).

Guanin adalah basa purin, struktur kimia dasarnya terdiri dari cincin aromatik heterosiklik yang terdiri dari enam atom dan cincin beranggota lima yang terpasang. Di dalam tubuh biasanya terjadi sebagai mononukleotida dengan ribosa atau deoksiribosa dan residu fosfat. Selain ATP, GTP mononukleotida adalah penyimpan energi dalam konteks metabolisme energi. Dalam heliks ganda DNA, guanin terkait dengan sitosin basa nitrogen komplementer melalui tiga ikatan hidrogen.

Karena pembentukan guanin bebas sangat intensif energi, ia dipulihkan dari asam nukleat dalam tubuh dengan cara memisahkan (jalur penyelamatan) dan digunakan lagi dalam bentuk mononukleotida untuk sintesis asam nukleat. Itu dipecah menjadi asam urat di dalam tubuh. Guanin adalah padatan yang tampak agak kekuningan dengan titik leleh 365 derajat. Itu meleleh dengan dekomposisi. Ini tidak larut dalam air, tetapi bisa larut dalam asam dan basa.

Fungsi, efek & tugas

Guanin adalah bagian dari asam nukleat dan berbagai nukleotida serta nukleosida. Sebagai nukleobase penting, ia adalah salah satu molekul sentral dari semua organisme.

Ini membentuk kode genetik dengan tiga nukleobase adenin, sitosin, dan timin lainnya. Seperti ini, ia terikat secara glikosida dengan gula deoksiribosa dalam DNA. Tiga nukleobase berturut-turut masing-masing menyandikan satu asam amino sebagai apa yang disebut kodon. Beberapa kodon kemudian mengkode protein sebagai rantai asam amino yang berurutan. Kode genetik disimpan di dalam DNA. Di dalam heliks ganda DNA terdapat rantai komplementer dengan masing-masing nukleobasa komplementer. Ini terkait dengan rantai kodonogenik oleh ikatan hidrogen dan bertanggung jawab atas stabilitas informasi genetik.

Di dalam RNA, guanin, bersama dengan nukleobasa lainnya, memainkan peran penting dalam sintesis protein. Nukleosida guanisine dan deoxyguanisine juga merupakan produk perantara penting dalam metabolisme. Selanjutnya, nukleotida guanisine monophosphate (GMP), guanisine diphosphate (GDP) dan guanisine triphosphate (GTP) bertanggung jawab untuk metabolisme energi selain ATP dan ADP. Nukleotida DNA juga terjadi sebagai senyawa perantara dalam metabolisme.

Pendidikan, kejadian, properti & nilai optimal

Guanin sangat penting dalam metabolisme semua organisme. Karena merupakan bagian dari asam nukleat, ia juga muncul secara bebas sebagai produk perantara metabolisme. Dalam organisme manusia itu dapat disintesis dari asam amino. Namun, biosintesis sangat membutuhkan energi.

Oleh karena itu, ia dipulihkan dari asam nukleat dalam bentuk nukleotida melalui jalur penyelamatan. Pada jalur penyelamatan, basa purin bebas seperti adenin, guanin dan hipoksantin dipotong dari asam nukleat yang ada dan mononukleotida baru terbentuk. Proses ini jauh lebih hemat energi daripada sintesis guanin dan mononukleotida baru. Mononukleotida digunakan lagi untuk sintesis asam nukleat. Jalur penyelamatan mewakili proses daur ulang, ketika guanin dipecah, asam urat diproduksi melalui produk antara xantin.

Pemecahan purin dalam tubuh adalah sumber utama asam urat. Pada burung, reptil, dan kelelawar, guanin merupakan produk ekskresi penting nitrogen selain asam urat. Karena produk seperti pasta ini mengandung sedikit air dan juga sulit digunakan untuk pembangkit energi, produk ini diekskresikan langsung oleh burung dan kelelawar pada khususnya. Karena massa total berkurang saat diekskresikan, kemampuan terbang hewan ini meningkat. Guanin yang diekskresikan membentuk apa yang dikenal sebagai guano, terutama di tanah kaya kapur setelah pelapukan. Guano adalah pupuk yang sangat berharga yang kaya akan fosfor dan nitrogen.

Anda dapat menemukan obat Anda di sini

Penyakit & Gangguan

Jika metabolisme guanin terganggu, maka gangguan kesehatan bisa muncul. Misalnya, jika enzim hipoksantin guanin fosforibosil transferase (HGPRT) rusak, jalur penyelamatan terganggu. Yang disebut sindrom Lesch-Nyhan berkembang dari sini.

Pada penyakit ini, pemulihan guaninsine mononucleotides dari asam nukleat tidak cukup. Sebaliknya, ada peningkatan pemecahan guanin. Asam urat dalam jumlah besar diproduksi di dalam tubuh. Inilah mengapa penyakit ini juga dikenal sebagai sindrom hiperurisemia. Dalam kasus yang parah, terjadi autoagresi, gangguan kognitif, dan bahkan agresi asing. Seringkali pasien melukai diri sendiri. Anak laki-laki paling banyak terkena karena penyakit resesif autosom disebabkan oleh mutasi gen pada kromosom X.

Pada anak perempuan, kedua kromosom X harus dipengaruhi oleh mutasi, tetapi ini jarang terjadi. Jika sindrom Lesch-Nyhan tidak ditangani, anak-anak akan meninggal saat masih bayi. Pemecahan guanin dapat dihambat melalui penggunaan obat-obatan dan diet khusus. Gejala-gejalanya dapat dikurangi sebagian. Sayangnya, sindrom Lesch-Nyhan tidak dapat diobati secara kausal. Hiperurisemia juga dapat terjadi sehubungan dengan penyakit lain atau cacat genetik lainnya. Hiperurisemia primer adalah satu persen genetik dan 99 persen disebabkan oleh penurunan ekskresi asam urat melalui ginjal.

Ada juga bentuk hiperurisemia sekunder. Misalnya, penyakit yang berhubungan dengan peningkatan kerusakan sel seperti leukemia atau penyakit darah tertentu dapat menghasilkan lebih banyak purin dan asam urat. Obat-obatan atau alkoholisme juga dapat menyebabkan gangguan pada metabolisme purin. Akibat peningkatan konsentrasi asam urat, serangan asam urat dapat terjadi akibat endapan asam urat pada persendian. Perawatannya termasuk diet yang rendah purin dan karena itu juga rendah guanin.