Nukleosida

SEBUAH Nukleosida selalu terdiri dari nukleobase yang terhubung ke ribosa monosakarida atau deoksiribosa melalui ikatan N-glikosidik. Semua 5 basa nukleat - blok pembangun DNA dan RNA heliks ganda dan tunggal - dapat diubah secara enzimatis menjadi nukleosida. Beberapa glikosida memiliki kepentingan fisiologis seperti adenosin, yang membentuk blok bangunan dasar untuk ADP dan ATP dalam metabolisme energi sel.

Apa itu nukleosida?

Heliks ganda DNA dan heliks tunggal RNA terbentuk dari rangkaian lima nukleobase berbeda dalam bentuk nukleotida.

Kelima nukleobasa, di mana adenin dan guanin didasarkan pada cincin purin dan sitosin beranggota lima dan enam, timin dan urasil pada cincin pirimidin beranggota enam aromatik, dapat bergabung dengan monosakarida ribosa atau deoksiribosa N-glikosidik. Gugus hidroksil (-OH) pada atom C 1 pentosa bereaksi dengan gugus amino (-NH2) dari basa nukleat, membentuk dan memisahkan molekul H2O. Ketika residu ribosa atau deoksiribosa menempel, adenin diubah menjadi adenosin atau deoksiadenosin.

Demikian pula, guanin basa purin juga diubah menjadi guanosin atau deoksiguanosin. Tiga basa purin timin, sitosin, dan urasil diubah menjadi timidin, sitidin, dan uridin dengan menambahkan residu ribosa atau diberi awalan "deoksi-" jika residu gula terdiri dari deoksiribosa. Selain itu, ada sejumlah nukleosida yang dimodifikasi, beberapa di antaranya berperan dalam transfer DNA (tDNA) dan dalam RNA ribosom (rRNA).

Nukleosida yang diproduksi secara artifisial, dimodifikasi, yang disebut analog nukleosida, bekerja misalnya. T. sebagai antivirus dan digunakan secara khusus untuk memerangi retrovirus. Beberapa analog nukleosida memiliki efek sitostatik, sehingga digunakan untuk melawan sel kanker tertentu.

Fungsi, efek & tugas

Salah satu fungsi terpenting dari lima nukleosida dasar adalah untuk diubah menjadi nukleotida dengan penambahan gugus fosfat ke pentosa dan untuk membentuk bahan penyusun DNA dan RNA sebagai nukleotida.

Beberapa nukleosida juga mengambil tugas dalam katalisis proses metabolisme tertentu dalam bentuk yang dimodifikasi. Misalnya, apa yang disebut “metionin aktif” (S-adenosyl methionine) berfungsi sebagai donor gugus metil. Dalam beberapa kasus, nukleosida juga berfungsi dalam bentuk nukleotida sebagai bahan penyusun koenzim pemindah kelompok. Contohnya adalah riboflavin (vitamin B2), yang berfungsi sebagai prekursor untuk banyak koenzim dan dengan demikian memainkan peran sentral dalam banyak proses metabolisme.

Dalam penyediaan energi sel, adenosine memainkan peran yang sangat penting sebagai adenine diphosphate (ADP) dan sebagai adenosine triphosphate (ATP). ATP dapat digambarkan sebagai pembawa energi universal dan juga berfungsi sebagai donor fosfat dalam sejumlah besar proses metabolisme yang melibatkan fosforilasi. Guanosine triphosphate (GTP) adalah pembawa energi dalam apa yang disebut siklus sitrat di mitokondria. Nukleotida juga merupakan bagian dari koenzim A dan vitamin B12.

Nukleosida uridin dan sitidin digunakan dalam kombinasi sebagai obat untuk pengobatan neuritis dan penyakit otot. Misalnya, agen ini digunakan untuk melawan peradangan akar saraf di tulang belakang dan di pinggang. Nukleosida termodifikasi, yang disebut analog nukleosida, menunjukkan z. Efek T. virostatic terhadap retrovirus. Mereka digunakan dalam obat-obatan yang digunakan untuk melawan z. B. melawan virus herpes simpleks dan melawan virus HI. Analog nukleosida lain dengan efek sitostatik berperan dalam perang melawan kanker.

Pendidikan, kejadian, properti & nilai optimal

Nukleosida secara eksklusif terdiri dari karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Semua zat praktis berlimpah di mana-mana di bumi. Unsur jejak dan mineral langka tidak diperlukan untuk pembangunan nukleosida. Namun, tubuh tidak mensintesis nukleosida dari awal karena sintesisnya rumit dan memakan energi.

Oleh karena itu, tubuh manusia mengambil jalan yang berlawanan, terutama memperoleh nukleosida dari proses degradasi di metabolisme purin dan pirimidin menengah (jalur penyelamatan). Nukleosida mengambil bagian dalam sejumlah besar proses metabolisme katalitik enzimatik dalam bentuk murni atau dalam bentuk terfosforilasi sebagai nukleotida. Yang perlu diperhatikan adalah fungsi adenosin dalam bentuk ATP dan ADP dalam apa yang disebut rantai pernapasan. Nukleotida guanin trifosfat memainkan peran penting dalam apa yang disebut siklus sitrat.

Selama siklus, proses berlangsung di dalam mitokondria sel. Karena nukleosida hampir selalu ada dalam bentuk terikat atau sebagai pembawa fungsional di hampir semua sel tubuh dalam jumlah besar, tidak ada batasan umum atau nilai panduan untuk konsentrasi optimal. Menentukan konsentrasi nukleosida atau nukleotida tertentu dalam plasma darah dapat membantu untuk diagnosis dan diagnosis banding.

Penyakit & Gangguan

Nukleosida adalah bagian aktif dari banyak proses metabolisme dan fungsinya jarang dapat dilihat secara terpisah. Gangguan biasanya tentang proses enzimatis-katalitik kompleks yang terputus atau terhambat pada titik-titik tertentu dan menyebabkan gejala yang sesuai.

Penyakit yang menyebabkan kelainan metabolisme nukleosida sebagian besar juga mempengaruhi metabolisme purin atau pirimidin, karena lima nukleosida dasar memiliki kerangka purin atau pirimidin. Gangguan yang diketahui dalam metabolisme purin disebabkan oleh sindrom Lesch-Nyhan yang terkenal, penyakit bawaan yang menyebabkan defisiensi hipoksantin-guanin fosforibosiltransferase (HGPRT). Kekurangan enzim mencegah daur ulang nukleobasa tertentu, sehingga terjadi akumulasi hipoksantin dan guanin secara kumulatif.

Ini pada gilirannya memicu hiperurisemia, peningkatan kadar asam urat yang menyebabkan asam urat. Kadar asam urat yang meningkat menyebabkan endapan pada persendian dan selubung tendon, yang dapat memicu gejala nyeri. Penyakit keturunan yang sangat langka memanifestasikan dirinya dalam defisiensi lyase adenylosuccinate, yang menyebabkan masalah dalam metabolisme purin. Penyakit ini menyebabkan otot berkedut dan tertunda, perkembangan serius anak.