Guanosin

Guanosin adalah nukleosida guanin basa purin dan dibentuk dengan penambahan ribosa gula sederhana. Jika deoksiribosa dan bukan ribosa ditambahkan, itu adalah deoksiribosa.

Guanosin adalah bagian dari heliks dan heliks ganda RNA. Deoxyguanosine analog adalah bagian dari DNA. Sebagai guanosine triphosphate (GTP) dengan tiga gugus fosfat terlampir, guanosin adalah penyimpan energi penting dan donor gugus fosfat dalam siklus sitrat dalam mitokondria sel.

Apa itu guanosin?

Guanosin adalah nukleosida dari guanin basa purin. Ini dibuat dengan penambahan gugus ribosa melalui ikatan N-glikosidik. Dalam kasus deoxyguanosine analog, pentosa terlampir terdiri dari kelompok deoksiribosa.

Guanosine dan deoxyguanosine adalah komponen heliks tunggal dan ganda RNA dan DNA. Basa komplementer membentuk sitosin basa pirimidin atau sitidin nukleosida dan deoksisitidinnya, di mana guanosin dihubungkan sebagai pasangan basa dengan ikatan tiga hidrogen. Dengan tambahan gugus fosfat, guanosin membentuk bagian fungsional penting dari apa yang disebut siklus asam sitrat dalam rantai pernapasan sebagai guanosin difosfat (PDB) dan sebagai guanosin trifosfat (GTP).

Ini adalah rantai proses yang dikendalikan secara katalitik dalam metabolisme energi yang terjadi di mitokondria sel. GTP berfungsi sebagai penyimpan energi dan donor gugus fosfat. Di bawah aksi enzim tertentu, GTP dapat diubah menjadi guanosin monofosfat siklik dengan memisahkan dua gugus fosfat, yang memiliki peran khusus dalam transmisi sinyal di dalam sel. Dalam bentuk yang sedikit dimodifikasi, GTP melakukan tugas pengangkutan dari apa yang dikenal sebagai Ran-GTP untuk pengangkutan zat yang diperlukan antara inti sel dan sitosol, mengatasi membran sel.

Fungsi, efek & tugas

Heliks ganda dan tunggal dari materi genetik DNA dan RNA terdiri dari rantai yang hanya terdiri dari empat nukleobase berbeda, di mana basa guanin dan adenin didasarkan pada kerangka purin, yang terdiri dari cincin beranggota lima dan enam.

Dua basa sitosin dan timin mewujudkan basa pirimidin dengan cincin beranggota enam aromatik. Urasil nukleobase harus dilihat sebagai pengecualian, yang hampir identik dengan timin dan menggantikan timin dalam RNA. Namun, rantai panjang heliks tidak terdiri dari asam nukleat yang tidak berubah, tetapi dari nukleotida mereka. Nukleobasa diubah menjadi ribosa atau deoksiribosis dengan penambahan gugus ribosa (RNA) atau gugus deoksiribosa (DNA), dan nukleotida yang sesuai diubah dengan penambahan satu atau lebih gugus fosfat. Dalam kasus guanin, itu adalah guanosine monophosphate atau deoxyguanosine monophosphate, yang digabungkan sebagai penghubung dalam heliks rantai panjang RNA dan DNA.

Sebagai komponen DNA dan RNA, guanosin - seperti nukleotida lainnya - tidak memiliki peran aktif, melainkan mengkode protein terkait yang disintesis di dalam sel melalui salinan untai DNA. Guanosin berperan aktif berupa GTP dan GDP dalam siklus asam sitrat dalam rantai pernafasan sebagai donor gugus fosfat. Dalam bentuk modifikasi guanosin monofosfat, nukleotida juga berperan aktif dan bertindak sebagai zat pembawa pesan untuk pengangkutan sinyal intraseluler, yang sangat penting untuk proses anabolik dalam sintesis protein. Dalam bentuk Ran-GTP, nukleotida bertindak sebagai kendaraan pengangkut khusus untuk pengangkutan zat dari inti sel melalui membran inti ke dalam sitosol.

Pendidikan, kejadian, properti & nilai optimal

Rumus kimia guanosin adalah C10H13N5O5 dan menunjukkan bahwa nukleosida secara eksklusif terdiri dari karbon, hidrogen, nitrogen, dan oksigen. Mereka adalah molekul yang tersedia dalam jumlah yang hampir tidak terbatas di bumi. Unsur atau mineral langka bukan bagian dari guanosin.

Guanosin terjadi - kebanyakan dalam bentuk nukleotida dengan nama yang sama - dengan beberapa pengecualian di semua sel manusia sebagai komponen DNA dan RNA serta di mitokondria dan sitosol sel. Tubuh mampu mensintesis guanosin dalam metabolisme purin dalam proses yang sangat kompleks. Namun, ekstraksi guanosin melalui proses jalur penyelamatan lebih disukai. Senyawa bernilai lebih tinggi yang mengandung nukleobasa atau nukleotida terdegradasi secara enzimatis dan katalitik sedemikian rupa sehingga nukleosida seperti guanosin dapat didaur ulang.

Bagi tubuh, ini memiliki keuntungan bahwa proses pemecahan biokimia tidak terlalu rumit dan oleh karena itu lebih sedikit rawan kesalahan dan lebih sedikit energi, yaitu berkurangnya ATP dan konsumsi GTP yang lebih sedikit. Kompleksitas dan kecepatan guanosin dan mono-, di- dan trifosfatnya terlibat dalam reaksi katalitik tidak memungkinkan pernyataan langsung tentang konsentrasi optimal dalam serum darah.

Penyakit & Gangguan

Berbagai proses metabolisme di mana guanosin terlibat bersama dengan nukleosida lain dan terutama dalam bentuk terfosforilasi sebagai nukleotida berarti bahwa gangguan fungsional dapat terjadi di beberapa titik dalam metabolisme.

Yang terpenting, cacat genetiklah yang dapat menyebabkan enzim tertentu tidak ada atau bioaktivitasnya dihambat. Cacat genetik terkait-X yang diketahui menyebabkan sindrom Lesch-Nyhan. Sindrom ini menyebabkan kerusakan pada jalur penyelamatan metabolisme purin, sehingga tubuh harus semakin menempuh rute anabolik sintesis baru. Cacat genetik, yang dapat diwariskan secara resesif, menyebabkan kegagalan fungsional hipoksantin-guanin-fosforibosiltransferase (HGPRT).

Meskipun sintesis baru meningkat, terdapat kekurangan guanosin dan turunan bioaktifnya. Ini terkait dengan produksi asam urat yang berlebihan, yang menyebabkan gejala penyerta seperti pembentukan batu ginjal dan kemih. Kadar asam urat yang meningkat secara permanen dapat menyebabkan pengendapan kristal asam urat di jaringan dan menyebabkan serangan asam urat yang menyakitkan. Gangguan saraf, termasuk kecenderungan melukai diri sendiri, bahkan lebih serius.