The nukleosidy Jedná se o velkou skupinu biologických molekul tvořenou dusíkatou bází a pětikarbonovým cukrem, kovalentně vázaným. Pokud jde o struktury, jsou velmi různorodé.
Jsou předchůdci syntézy nukleových kyselin (DNA a RNA), což je základní událost pro kontrolu metabolismu a růstu všech živých bytostí. Účastní se také různých biologických procesů, které mimo jiné modulují některé činnosti nervového, svalového a kardiovaskulárního systému..
Dnes se modifikované nukleosidy používají jako antivirová a protirakovinová léčba díky své schopnosti blokovat replikaci DNA.
Je důležité nezaměňovat tento pojem nukleosid s nukleotid. Ačkoli jsou oba prvky strukturně podobné v tom, že jsou tvořeny monomery nukleových kyselin, nukleotidy mají jednu nebo více dalších fosfátových skupin. To znamená, že nukleotid je nukleosid s fosfátovou skupinou.
Rejstřík článků
Nukleosidy jsou molekuly tvořené stavebními kameny nukleových kyselin. Mají nízkou molekulovou hmotnost a pohybují se v rozmezí od 227,22 do 383,31 g / mol.
Díky dusíkaté bázi tyto struktury reagují jako báze s hodnotami pKa mezi 3,3 a 9,8.
Nukleosidová struktura obsahuje dusíkatou bázi vázanou kovalentní vazbou na cukr s pěti uhlíky. Níže podrobně prozkoumáme tyto komponenty..
První složka - dusíkatá báze, také nazývaná nukleobáze - je plochá molekula aromatického charakteru, která ve své struktuře obsahuje dusík a může to být purin nebo pyrimidin.
První jsou složeny ze dvou kondenzovaných kruhů: jednoho ze šesti atomů a druhého z pěti. Pyrimidiny jsou menší a jsou tvořeny jediným prstencem.
Druhou strukturní složkou je pentóza, kterou může být ribóza nebo deoxyribóza. Ribóza je „normální“ cukr, kde je každý atom uhlíku vázán na kyslík. V případě deoxyribózy je cukr upraven, protože mu chybí atom kyslíku na uhlíku 2 '.
Ve všech nukleosidech (a také v nukleotidech), které přirozeně nacházíme, je vazba mezi oběma molekulami β-N-glykosidového typu a je odolná vůči alkalickému štěpení..
1 'uhlík cukru je připojen k dusíku 1 pyrimidinu a dusíku 9 purinu. Jak vidíme, jedná se o stejné složky, které najdeme v monomerech, které tvoří nukleové kyseliny: nukleotidy.
Dosud jsme popsali obecnou strukturu nukleosidů. Existují však některé s určitými chemickými modifikacemi, nejběžnější je spojení methylové skupiny s dusíkatou bází. Metylace se mohou vyskytovat také v sacharidové části.
Mezi další méně časté modifikace patří izomerace, například z uridinu na pseudouridin; ztráta vodíku; acetylace; formylace; a hydroxylace.
V závislosti na strukturních složkách nukleosidu byla zavedena klasifikace na ribonukleosidy a deoxynukleosidy. V první kategorii najdeme nukleosidy, jejichž purin nebo pyrimidin jsou spojeny s ribózou. Kromě toho dusíkatými bázemi, které je tvoří, jsou adenin, guanin, cytosin a uracil.
V deoxynukleosidech je dusíkatá báze ukotvena k deoxyribóze. Báze, které najdeme, jsou stejné jako v ribonukleotidech, s výjimkou toho, že pyrimidin uracil je nahrazen thyminem.
Tímto způsobem jsou ribonukleosidy pojmenovány v závislosti na dusíkaté bázi, kterou molekula obsahuje, čímž se stanoví následující nomenklatura: adenosin, cytidin, uridin a guanosin. K identifikaci deoxynukleosidu se přidává předpona deoxy-, a to: deoxyadenosin, deoxycytidin, deoxyuridin a deoxyguanosin.
Jak jsme již zmínili, zásadním rozdílem mezi nukleotidem a nukleosidem je, že první má fosfátovou skupinu připojenou k 3 'uhlíku (3'-nukleotid) nebo k 5' uhlíku (5'-nukleotid). Z hlediska nomenklatury tedy můžeme zjistit, že synonymem prvního případu je nukleosid-5'-fosfát.
Nukleosid trifosfát (tj. Se třemi fosfáty ve své struktuře) jsou surovinou pro konstrukci nukleových kyselin: DNA a RNA.
Díky vysokoenergetickým vazbám, které drží fosfátové skupiny pohromadě, se jedná o struktury, které snadno ukládají energii odpovídající dostupnosti pro buňku. Nejznámějším příkladem je ATP (adenosintrifosfát), lépe známý jako „energetická měna buňky“.
Samotné nukleosidy (bez fosfátových skupin ve své struktuře) nemají významnou biologickou aktivitu. U savců však najdeme výraznou výjimku: molekulu adenosinu.
V těchto organismech přebírá adenosin roli autocoidu, což znamená, že funguje jako místní hormon a také jako neuromodulátor..
Cirkulace adenosinu v krvi moduluje různé funkce, jako je vazodilatace, srdeční frekvence, kontrakce hladkého svalstva, uvolňování neurotransmiterů, degradace lipidů a další..
Adenosin je známý svou rolí při regulaci spánku. Když se koncentrace tohoto nukleosidu zvýší, způsobí to únavu a spánek. Proto nás konzumace kofeinu (molekula podobná adenosinu) udržuje vzhůru, protože blokuje interakce adenosinu a jeho příslušných receptorů v mozku..
Nukleosidy mohou být konzumovány v potravinách a bylo prokázáno, že modulují různé fyziologické procesy, což prospívá určitým aspektům imunitního systému, rozvoji a růstu gastrointestinálního traktu, metabolismu lipidů, funkcím jater, mimo jiné..
Jsou hojnými složkami mateřského mléka, čaje, piva, masa a ryb, kromě jiných potravin.
Exogenní doplňování nukleosidů (a nukleotidů) je důležité u pacientů, kteří nemají schopnost syntetizovat tyto sloučeniny de novo.
Pokud jde o absorpci, téměř 90% nukleotidů je absorbováno ve formě nukleosidů a znovu fosforylováno v buňkách střeva.
Určité nukleosidové nebo modifikované nukleotidové analogy prokázaly protirakovinnou a antivirovou aktivitu, což umožňuje léčbu stavů se značným medicínským významem, jako je HIV / AIDS, herpes virus, virus hepatitidy B a leukémie..
Tyto molekuly se používají k léčbě těchto patologických stavů, protože mají schopnost inhibovat syntézu DNA. Ty jsou aktivně transportovány do buňky a vzhledem k tomu, že představují chemické modifikace, zabraňují budoucí replikaci genomu viru..
Analogy, které se používají jako léčba, se syntetizují různými chemickými reakcemi. Modifikace mohou přijít v ribosové části nebo v dusíkaté bázi.
Zatím žádné komentáře