Гуанозинът е нуклеозидът на пуриновата основа гуанин и се образува чрез добавяне на простия захар рибоза. Ако дезоксирибоза, а не рибоза, е приложен, това е дезоксигуанозин. Гуанозинът е компонент на спиралите и двойните спирали на РНК. Аналогът деоксигуанозин е част от ДНК. Гуанозин, като гуанозин трифосфат (GTP) с три фосфат групи, е важен енергиен запас и донор на фосфатни групи в цитратния цикъл в клетката митохондрии.
Какво е гуанозин?
Гуанозинът е нуклеозидът на пуриновата основа гуанин. Образува се чрез добавяне на a рибоза група чрез N-гликозидна връзка. В аналога деоксигуанозин, прикрепената пентоза се състои от дезоксирибозната група. Гуанозин и дезоксигуанозин са компоненти на единичната и двойната спирала на РНК и ДНК. Допълнителната основа се образува във всеки случай от пиримидиновата основа цитозин или неговите нуклеозидни цитидин и дезоксицитидин, с които гуанозинът е свързан като двойка основи с тройна водород мост. С допълнителни фосфат групи, прикрепени, гуанозинът формира важна функционална част от така наречения цитратен цикъл в дихателната верига като гуанозин дифосфат (GDP) и като гуанозин трифосфат (GTP). Това е верига от каталитично контролирани процеси в рамките на енергиен метаболизъм което се провежда в митохондрии на клетките. GTP служи тук като запас на енергия и фосфат донор на група. Под действието на специфичен ензим, GTP може да се превърне в цикличния гуанозин монофосфат, който играе специална роля в предаването на сигнала в клетката, чрез разделяне на две фосфатни групи. В леко модифицирана форма като така наречения Ran-GTP, GTP изпълнява транспортни задачи за необходимия транспорт на вещества между клетъчното ядро и цитозола, преодолявайки клетъчната мембрана във всеки случай.
Функция, действие и задачи
Двойните и единични спирали на генетичния материал ДНК и РНК се състоят от конкатенация само на четири различни нуклеинови бази, от които основите гуанин и аденин се основават на пуриновия гръбнак, който се състои от пет- и шест-членен пръстен. Двете бази цитозин и тимин олицетворяват пиримидинови основи с ароматен шестчленен пръстен. Нуклеиновата основа урацил, която е почти идентична с тимина и заема позицията на тимин в РНК, трябва да се разглежда като изключение. Дългите вериги на спиралите обаче не се състоят от немодифицирани нуклеинова киселина, но на техните нуклеотиди. Нуклеиновата бази се трансформират в рибози или дезоксирибози чрез добавяне съответно на една рибозна група (РНК) или една дезоксирибозна група (ДНК) и в съответния нуклеотид чрез добавяне на една или повече фосфатни групи. В случая на гуанин това е гуанозин монофосфат или дезоксигуанозин монофосфат, който е включен като връзка в спиралите с дълги вериги на РНК и ДНК. Като компонент на ДНК и РНК, гуанозинът - подобно на останалите нуклеотиди - няма активна роля, но кодира чрез копия на ДНК веригата съответния протеини които се синтезират в клетката. Активна роля играе гуанозинът под формата на GTP и GDP в цитратния цикъл в дихателната верига като донор на фосфатна група. В модифицираната форма на гуанозин монофосфат нуклеотидът също така играе активна роля и осигурява посланик за вътреклетъчен транспорт на сигнала, което е особено важно за анаболните процеси в синтеза на протеини. Под формата на Ran-GTP нуклеотидът осигурява специализирани транспортни средства за транспортиране на вещества от ядрото през ядрената мембрана в цитозола.
Образуване, поява, свойства и оптимални нива
Химичната молекулярна формула на гуанозин е C10H13N5O5, което показва, че нуклеозидът е съставен изцяло от въглероден, водород, азот, и кислород, Това са молекули които се предлагат на практика в неограничени количества на Земята. Редки микроелементи or полезни изкопаеми не са част от гуанозин. Гуанозинът е открит - най-вече под формата на едноименния нуклеотид - с малки изключения във всички човешки клетки като компонент на ДНК и РНК, както и в митохондрии и цитозол на клетките. Тялото е в състояние да синтезира гуанозин в рамките на метаболизма на пурините в много сложен процес. Въпреки това, предпочитаният начин за получаване на гуанозин е чрез процеса на спасяване. Съединенията с по-висока стойност, съдържащи нуклеинови основи или нуклеотиди, се разграждат ензимно-каталитично по такъв начин, че нуклеозиди като гуанозин могат да бъдат рециклирани. и че има по-малко енергия, т.е. по-малко ATP и по-малко GTP консумация. Сложността и скоростта, с която гуанозинът и неговите моно-, ди- и трифосфати участват в каталитични реакции, не позволяват директно твърдение за оптимално концентрация in кръв серум.
Болести и разстройства
Множествените метаболитни процеси, в които е включен гуанозин, заедно с други нуклеозиди и особено във фосфорилирана форма като нуклеотид, диктуват, че дисфункция може да възникне в някои моменти на метаболизма. Основно генетичните дефекти могат да доведат до липса на определени ензими или инхибиране на тяхната биоактивност. Известен Х-свързан генетичен дефект води до синдром на Lesch-Nyhan. Синдромът причинява дисфункция в спасителния път на пуриновия метаболизъм, така че тялото трябва все повече да следва анаболния път на новия синтез. Рецесивно наследеният генетичен дефект води до загуба на функция на хипоксантин-гуанин фосфорибозилтрансфераза (HGPRT). Въпреки увеличения нов синтез се развива дефицит на гуанозин или неговите биоактивни производни. Това е свързано с прекомерно пикочна киселина производство, което причинява съответни съпътстващи симптоми като образуване на пикочни и бъбречни камъни. Постоянно издигнат пикочна киселина ниво може олово до утаяване на кристали на пикочна киселина в тъканта и причиняват болезнени атаки на подагра. Още по-сериозни в това отношение са неврологичните разстройства, включително склонност към саморазправа.
