нуклеозиды

нуклеозидов всегда состоит из азотистого основания, которое связано с моносахаридом рибозой или дезоксирибозой через N-гликозидную связь. Все 5 нуклеозидов - строительные блоки двойных и одинарных спиралей ДНК и РНК - могут ферментативно превращаться в нуклеозиды. Некоторые гликозиды имеют физиологическое значение, например аденозин, который является основным строительным блоком для АДФ и АТФ в энергетическом метаболизме клеток.

Что такое нуклеозиды?

Двойные спирали ДНК и одиночные спирали РНК образованы последовательностями только пяти различных азотистых оснований в форме нуклеотидов.

Все пять азотистых оснований, из которых аденин и гуанин основаны на пяти- и шестичленном кольце пурина и цитозина, тимин и урацил на ароматическом шестичленном кольце пиримидина, могут сочетаться с моносахаридом рибозой или дезоксирибозой N-гликозидом. Гидроксильная группа (-OH) на атоме C 1 пентозы реагирует с аминогруппой (-NH2) нуклеинового основания, образуя и отщепляя молекулу H2O. Когда присоединяется остаток рибозы или дезоксирибозы, аденин превращается в аденозин или дезоксиаденозин.

Точно так же гуанин пуринового основания также превращается в гуанозин или дезоксигуанозин. Три пуриновых основания тимин, цитозин и урацил превращаются в тимидин, цитидин и уридин путем добавления остатка рибозы или получают префикс «дезокси-», если остаток сахара состоит из дезоксирибозы. Кроме того, существует большое количество модифицированных нуклеозидов, некоторые из которых играют роль в переносе ДНК (тДНК) и в рибосомной РНК (рРНК).

Искусственно полученные, модифицированные нуклеозиды, так называемые аналоги нуклеозидов, действуют, например, Т. как противовирусные препараты и используются специально для борьбы с ретровирусами. Некоторые аналоги нуклеозидов обладают цитостатическим действием, поэтому их используют для борьбы с определенными раковыми клетками.

Функция, эффект и задачи

Одна из наиболее важных функций пяти основных нуклеозидов - преобразование в нуклеотиды с добавлением фосфатной группы к пентозе и формирование строительных блоков ДНК и РНК в качестве нуклеотидов.

Некоторые нуклеозиды также в измененной форме выполняют задачи катализа определенных метаболических процессов. Например, так называемый «активный метионин» (S-аденозилметионин) служит донором метильных групп. В некоторых случаях нуклеозиды также функционируют в своей нуклеотидной форме как строительные блоки коферментов, переносящих группу. Примерами этого являются рибофлавин (витамин В2), который служит предшественником многих коферментов и, таким образом, играет центральную роль во многих метаболических процессах.

В снабжении клеток энергией аденозин играет очень важную роль как адениндифосфат (АДФ) и как аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ можно охарактеризовать как универсальный носитель энергии, а также он служит донором фосфата в большом количестве метаболических процессов, включающих фосфорилирование. Гуанозинтрифосфат (ГТФ) является энергоносителем в так называемом цитратном цикле митохондрий. Нуклеотиды также входят в состав кофермента А и витамина В12.

Нуклеозиды уридин и цитидин используются в комбинации в качестве лекарств для лечения воспаления нервов и мышечных заболеваний. Например, средство используется против воспаления нервных корешков на позвоночнике и при люмбаго. Модифицированные нуклеозиды, так называемые аналоги нуклеозидов, показывают z. Т. виростатические эффекты против ретровирусов. Они используются в препаратах, которые используются против z. Б. против вируса простого герпеса и вирусов HI. Другие аналоги нуклеозидов с цитостатическим действием играют роль в борьбе с раком.

Образование, возникновение, свойства и оптимальные значения

Нуклеозиды состоят исключительно из углерода, водорода, кислорода и азота. Все вещества распространены практически повсюду на Земле. Микроэлементы и редкие минералы не требуются для построения нуклеозидов. Однако организм не синтезирует нуклеозиды с нуля, потому что синтез сложен и требует больших затрат энергии.

Таким образом, человеческий организм идет по противоположному пути, он в основном получает нуклеозиды в результате процессов деградации в промежуточном метаболизме пуринов и пиримидинов (путь спасения). Нуклеозиды участвуют в большом количестве ферментативно-каталитических метаболических процессов в чистом виде или в фосфорилированной форме в виде нуклеотидов. Особого внимания заслуживает функция аденозина в форме АТФ и АДФ в так называемой дыхательной цепи. Нуклеотид-гуанинтрифосфат играет решающую роль в так называемом цитратном цикле.

Во время циклов в митохондриях клеток происходят процессы. Поскольку нуклеозиды почти всегда присутствуют в связанной форме или в качестве функциональных носителей практически во всех клетках организма в больших количествах, не существует общего предела или ориентировочного значения для оптимальной концентрации. Определение концентрации определенных нуклеозидов или нуклеотидов в плазме крови может быть полезно для диагностики и дифференциальной диагностики.

Заболевания и расстройства

Нуклеозиды являются активной частью многих метаболических процессов, и их функции редко можно рассматривать изолированно. Нарушения обычно связаны со сложными ферментно-каталитическими процессами, которые в определенные моменты прерываются или подавляются и приводят к соответствующим симптомам.

Заболевания, вызывающие метаболические нарушения нуклеозидов, в основном также влияют на метаболизм пуринов или пиримидинов, потому что пять основных нуклеозидов имеют пуриновый или пиримидиновый скелет. Известное нарушение пуринового обмена вызвано хорошо известным синдромом Леша-Найхана, наследственным заболеванием, вызывающим дефицит гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансферазы (HGPRT). Недостаток ферментов препятствует рециркуляции определенных азотистых оснований, поэтому происходит кумулятивное накопление гипоксантина и гуанина.

Это, в свою очередь, вызывает гиперурикемию - повышенный уровень мочевой кислоты, что приводит к подагре. Повышенный уровень мочевой кислоты приводит к отложению на суставах и влагалищах сухожилий, что может вызвать болезненные симптомы. Очень редкое наследственное заболевание проявляется дефицитом аденилосукцинатлиазы, что приводит к проблемам в метаболизме пуринов. Заболевание приводит к подергиванию мышц и задержке серьезного развития ребенка.