Guanosin

Guanosin adalah nukleosida guanin asas purin dan terbentuk dengan penambahan ribosa gula sederhana. Sekiranya deoxyribose dan bukannya ribose ditambahkan, ia adalah deoxyguanosine.

Guanosine adalah bahagian heliks dan heliks berganda RNA. Analog deoxyguanosine adalah sebahagian daripada DNA. Sebagai guanosin trifosfat (GTP) dengan tiga kumpulan fosfat yang melekat, guanosin adalah simpanan tenaga penting dan penderma kumpulan fosfat dalam kitaran sitrat dalam mitokondria sel.

Apa itu guanosine?

Guanosine adalah nukleosida guanin asas purin. Ia dibuat dengan penambahan kumpulan ribosa melalui ikatan N-glikosidik. Bagi analog deoxyguanosine, pentosa yang dilampirkan terdiri daripada kumpulan deoxyribose.

Guanosine dan deoxyguanosine adalah komponen heliks tunggal dan ganda RNA dan DNA. Pangkalan pelengkap membentuk sitosin asas pyrimidine atau nukleosida sitidin dan deoksycytidine, yang mana guanosin dihubungkan sebagai pasangan asas dengan ikatan hidrogen tiga. Dengan kumpulan fosfat yang terikat, guanosin membentuk bahagian fungsional yang penting dari kitaran asid sitrik dalam rantai pernafasan sebagai guanosin difosfat (PDB) dan sebagai guanosin trifosfat (GTP).

Ini adalah rantai proses terkawal secara metabolik dalam metabolisme tenaga yang berlaku di mitokondria sel. GTP berfungsi sebagai kedai tenaga dan penderma kumpulan fosfat. Di bawah tindakan enzim tertentu, GTP dapat diubah menjadi monofosfat guanosin siklik dengan memisahkan dua kumpulan fosfat, yang memiliki peranan khusus dalam transmisi isyarat dalam sel. Dalam bentuk yang sedikit diubah, GTP mengambil tugas pengangkutan dari apa yang dikenali sebagai Ran-GTP untuk pengangkutan bahan yang diperlukan antara inti sel dan sitosol, mengatasi membran sel.

Fungsi, kesan & tugas

Heliks berganda dan tunggal DNA genetik DNA dan RNA terdiri daripada rantai hanya empat inti nuklear yang berbeza, di antaranya pangkalan guanin dan adenin didasarkan pada rangka purin, yang terdiri daripada cincin lima dan enam anggota.

Kedua-dua asas sitosin dan timin merangkumi asas piramidin dengan cincin enam anggota yang beraroma. Nukleobase uracil mesti dilihat sebagai pengecualian, yang hampir sama dengan timin dan menggantikan timin dalam RNA. Walau bagaimanapun, rantai heliks panjang tidak terdiri daripada asid nukleik yang tidak berubah, tetapi dari nukleotida mereka. Nukleobase diubah menjadi ribosa atau deoksiribosa dengan penambahan kumpulan ribosa (RNA) atau kumpulan deoksiribosa (DNA), dan nukleotida yang sesuai diubah dengan penambahan satu atau lebih kumpulan fosfat. Dalam kes guanine, ia adalah guanosine monophosphate atau deoxyguanosine monophosphate, yang digabungkan sebagai pautan dalam helai rantai panjang DNA dan DNA.

Sebagai komponen DNA dan RNA, guanosin - seperti nukleotida lain - tidak mempunyai peranan aktif, sebaliknya mengkode protein yang sesuai yang disintesis dalam sel melalui salinan helai DNA. Guanosine berperanan aktif dalam bentuk GTP dan PDB dalam kitaran asid sitrik dalam rantai pernafasan sebagai penderma kumpulan fosfat. Dalam bentuk monofosfat guanosin yang dimodifikasi, nukleotida juga berperanan aktif dan bertindak sebagai bahan utusan untuk pengangkutan isyarat intraselular, yang sangat penting untuk proses anabolik dalam sintesis protein. Dalam bentuk Ran-GTP, nukleotida bertindak sebagai kenderaan pengangkutan khusus untuk pengangkutan bahan dari nukleus sel melalui membran nuklear ke sitosol.

Pendidikan, kejadian, sifat & nilai optimum

Formula kimia guanosin adalah C10H13N5O5 dan menunjukkan bahawa nukleosida terdiri daripada karbon, hidrogen, nitrogen dan oksigen secara eksklusif. Mereka adalah molekul yang terdapat dalam jumlah yang hampir tidak terhad di bumi. Unsur surih atau mineral jarang bukan sebahagian daripada guanosin.

Guanosin berlaku - kebanyakannya dalam bentuk nukleotida dengan nama yang sama - dengan beberapa pengecualian pada semua sel manusia sebagai komponen DNA dan RNA serta mitokondria dan sitosol sel. Tubuh mampu mensintesis guanosin dalam metabolisme purin dalam proses yang sangat kompleks. Walau bagaimanapun, pengambilan guanosin melalui proses penyelamatan jalan lebih disukai. Sebatian bernilai tinggi yang mengandungi nukleobase atau nukleotida terdegradasi secara enzimatik dan pemangkin sedemikian rupa sehingga nukleosida seperti guanosin dapat dikitar semula.

Bagi badan, ini mempunyai kelebihan bahawa proses pemecahan biokimia kurang rumit dan oleh itu kurang ralat dan kurang tenaga, iaitu kurang ATP dan kurang penggunaan GTP. Kerumitan dan kelajuan guanosin dan mono-, di- dan trifosfatnya terlibat dalam tindak balas pemangkin tidak membenarkan pernyataan langsung mengenai kepekatan optimum dalam serum darah.

Penyakit & Gangguan

Proses metabolik berganda di mana guanosin terlibat bersama dengan nukleosida lain dan terutama dalam bentuk fosforilasi sebagai nukleotida bermaksud bahawa gangguan fungsional dapat terjadi pada beberapa titik dalam metabolisme.

Yang terpenting, kecacatan genetik boleh menyebabkan enzim tertentu tidak hadir atau bioaktiviti mereka dihambat. Kecacatan genetik berkaitan X yang diketahui membawa kepada sindrom Lesch-Nyhan. Sindrom ini menyebabkan kerosakan fungsi metabolisme purin, sehingga tubuh harus terus menuju ke jalan anabolik sintesis baru. Kecacatan genetik, yang dapat diwarisi secara resesif, menyebabkan kegagalan fungsi hypoxanthine-guanine-phosphoribosyltransferase (HGPRT).

Walaupun terdapat peningkatan sintesis baru, terdapat kekurangan guanosin dan turunan bioaktifnya. Ini dikaitkan dengan pengeluaran asid urik yang berlebihan, yang menyebabkan gejala yang menyertainya seperti pembentukan batu kencing dan batu karang. Tahap asid urik yang meningkat secara berterusan boleh menyebabkan pemendapan kristal asid urik dalam tisu dan menyebabkan serangan gout yang menyakitkan. Gangguan neurologi, termasuk kecenderungan untuk memusnahkan diri sendiri, lebih serius.