Charakteristiky, štruktúra a aplikácie nukleozidov

Ten nukleozidy Sú širokou skupinou biologických molekúl tvorených dusíkovou základňou a päťkarbónovým cukrom, kovalentne sa pripojil. Pokiaľ ide o štruktúry, sú veľmi rozmanité.

Sú prekurzormi syntézy nukleových kyselín (DNA a RNA), základná udalosť na kontrolu metabolizmu a rastu všetkých živých bytostí. Zúčastňujú sa tiež na niekoľkých biologických procesoch, okrem iného modulujú niektoré aktivity nervového, svalového a kardiovaskulárneho systému.

Zdroj: Nucleotides_1.SVG: Boris (PNG), SVG Sjepderivevatívnou prácou: Huhsunqu [CC by 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/3.0)]

V súčasnosti sa modifikované nukleozidy používajú ako antivírusová a protirakovinová terapia vďaka svojej vlastnosti blokovacej replikácie DNA.

Je dôležité nezamieňať tento výraz nukleozid s nukleotid. Aj keď oba prvky vyzerajú štrukturálne, pretože sú tvorené monomérmi nukleových kyselín, nukleotidy majú jednu alebo niekoľko ďalších fosfátových skupín. To znamená, že nukleotid je nukleozid s fosfátovou skupinou.

[TOC]

Charakteristika

Nukleozidy sú molekuly tvorené štrukturálnymi blokmi nukleových kyselín. Sú nízka molekulová hmotnosť, v intervale medzi 227,22 až 383.31 g/mol.

Vďaka základni dusíka tieto štruktúry reagujú ako základy s hodnotami PKA medzi 3,3 a 9,8.

Štruktúra

Štruktúra nukleozidov obsahuje základňu zjednoteného dusíka pomocou kovalentnej väzby na päť uhlíkových cukor. Ďalej preskúmame tieto komponenty dôkladne.

Dusík

Prvá zložka - dusíková základňa, tiež nazývaná nukleobáza - Je to plochá aromatická molekula, ktorá obsahuje dusík vo svojej štruktúre a môže byť purín alebo pyrimidín.

Prvý z nich tvorí dva fúzované prstene: jeden zo šiestich atómov a druhý z piatich. Pyrimidíny sú menšie a tvoria sa jediným krúžkom.

Pentosa

Druhou štrukturálnou zložkou je pentóza, ktorá môže byť ribóza alebo deoxyribóza. Ribóza je „normálny“ cukor, kde je každý atóm uhlíka spojený s jedným z kyslíka. V prípade deoxyribózy je cukor modifikovaný, pretože mu chýba atóm kyslíka v uhlíku 2 '.

Môže vám slúžiť: Kanadská flóra a fauna: Hlavný druh

Prepojiť

Vo všetkých nukleozidoch (a tiež v nukleotidoch), ktoré prirodzene nachádzame spojenie medzi oboma molekulami, je β-n-glykozidického typu a je rezistentný na alkalické klimaje.

Uhlík 1 'cukru je spojený s dusíkom 1 pyrimidínu a dusíka 9 purínu. Ako vidíme, jedná sa o rovnaké zložky, aké nájdeme v monoméroch, ktoré tvoria nukleové kyseliny: nukleotidy.

Modifikované nukleozidy

Doteraz sme opísali všeobecnú štruktúru nukleozidov. Existujú však niektoré s určitými chemickými modifikáciami, najbežnejšou je spojenie metylovej skupiny s dusíkovou bázou. Môžu sa vyskytnúť aj melóty v časti uhľohydrátov.

Medzi ďalšie menej časté modifikácie patrí izomerizácia, napríklad z pseudouridínového uridínu; strata hydrogénov; acetylácia; formilácia; a hydroxylácia.

Klasifikácia a nomenklatúra

V závislosti od štrukturálnych zložiek nukleozidu bola stanovená klasifikácia ribonukleozidov a deoxynukleozidov. V prvej kategórii nájdeme nukleozidy, ktorých purín alebo pyrimidín je spojený s ribózou. Okrem toho sú dusíkové bázy, ktoré ich tvoria.

V deoxynukleozidoch je dusíkatá báza ukotvená na deoxyribóza. Základy, ktoré zistíme, sú rovnaké ako v ribonukleotidoch, s výnimkou, že uracil pyrimidín je nahradený timinom.

Týmto spôsobom sú ribonukleozidy pomenované v závislosti od dusíkovej bázy obsahujúcej molekulu, pričom sa stanoví nasledujúca nomenklatúra: adenozín, citidín, uridín a guanozín. Na identifikáciu deoxynukleozidov sa pridá predpona Desox-, konkrétne: deoxyadenozín, dexyxitidín, deoxyuridín a deoxygiganozín.

Ako je uvedené vyššie, zásadný rozdiel medzi nukleotidom a nukleozidom je v tom, že prvá má skupinu 3 '-unitovaných uhlíkových fosfátov (3'-nukleotid) alebo uhlíkom 5' (5'-nukleotid). Pokiaľ ide o nomenklatúru, zistíme, že synonymom v prvom prípade je nukleozid-5'-fosfát.

Môže vám slúžiť: Flora a fauna de morelos

Biologické funkcie

Štrukturálne bloky

Tri -fázové nukleozidy (tj s tromi fosfátmi v ich štruktúre) sú surovinou na konštrukciu nukleových kyselín: DNA a RNA.

Ukladanie energie

Vďaka vysokoenergetickým prepojeniam, ktoré udržujú fosfátové skupiny pohromade, sú to štruktúry, ktoré ľahko ukladajú primeranú dostupnosť energie pre bunku. Najslávnejším príkladom je ATP (Adenosín Triffosfát), známy ako „bunková energetická mena“.

Miestne hormóny

Nukleozidy správne (bez fosfátových skupín v ich štruktúre) nemajú významnú biologickú aktivitu. U cicavcov však nájdeme vrchol: molekula adenozínu.

V týchto organizmoch zohráva adenozín úlohu motorov, čo znamená, že funguje ako lokálny hormón a tiež ako neuromodulátor.

Cirkulácia adenozínu v krvi moduluje rôzne funkcie, ako je vazodilatácia, srdcová frekvencia, kontrakcie v hladkých svaloch, uvoľňovanie neurotransmiterov, degradácia lipidov, okrem iného.

Adenozín je známy svojou úlohou v regulácii spánku. Keď sa koncentrácia tohto nukleozidu zvyšuje, spôsobuje únavu a spánok. Preto nás udržuje spotreba kofeínu (molekula podobná adenozínu), pretože blokuje interakcie adenozínu a ich príslušné receptory v mozgu.

Nukleozidy

Nukleozidy sa môžu konzumovať v potravinách a ukázalo sa, že modulujú niekoľko fyziologických procesov, z ktorých majú úžitok určité aspekty imunitného systému, vývoj a rast gastrointestinálneho traktu, metabolizmus lipidov, funkcie pečene, pečeň.

Sú to bohaté komponenty v materskom mlieku, čaju, pive, mäse a rybách.

Exogénny doplnok nukleozidov (a nukleotid) je dôležitý u pacientov, ktorí nemajú schopnosť syntetizovať tieto zlúčeniny novo.

Pokiaľ ide o absorpciu, takmer 90% nukleotidov sa absorbuje vo forme nukleozidov a fosforyluje opäť v črevných bunkách.

Môže vám slúžiť: Hydroesqueleto

Lekárske aplikácie: anti -cancer a antivírus

Určité modifikované nukleozidy alebo nukleotidy preukázali anti -rakovinovú a antivírusovú aktivitu, čo okrem iného umožnilo liečiť podmienky významného lekárskeho významu, ako sú HIV/AIDS, vírus herpes, vírus hepatitídy B a leukémia.

Tieto molekuly sa používajú na liečbu týchto patológií, pretože majú schopnosť inhibovať syntézu DNA. Tieto sa aktívne transportujú do vnútra bunky a keďže predstavujú chemické modifikácie, bránia budúcim replikáciám vírusového genómu.

Analógy, ktoré sa používajú ako liečba, sa syntetizujú rôznymi chemickými reakciami. Úpravy môžu byť v časti ribózy alebo v dusíkovej báze.

Odkazy

1. Alberts, b., Bray, D., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Základná bunková biológia. Girlandská veda.
2. Borea, P. Do., Gessi, s., Meright, s., Vincenzi, f., & Varani, K. (2018). Farmakológia adenozínových prijímačov: The Star. Fyziologické recenzie, 98(3), 1591-1625.
3. Cooper, G. M., & Hausman, R. A. (2007). Bunka: Molekulárny prístup k prístupu. Washington, DC, Sunderland, MA.
4. Griffiths, a. J. (2002). Moderná genetická analýza: integrácia génov a genómov. Macmillan.
5. Griffiths, a. J., Wessler, s. R., Lewontin, r. C., Gelbart, w. M., Suzuki, D. Tón., & Miller, J. H. (2005). Úvod do genetickej analýzy. Macmillan.
6. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biochémia: text a atlas. Edimatizovať. Pan -American Medical.
7. Michailopulo, i. Do., & Miroshnikov, a. Jo. (2010). Nové trendy v nukleozidovej biotechnológii. Naturae 2 minúty(5).
8. Passarge, e. (2009). Genetický text a atlas. Edimatizovať. Pan -American Medical.
9. Siegel, G. J. (1999). Základná neurochémia: molekulárne, bunkové a lekárske aspekty. Lippincott-Raven.