Ciri, struktur dan aplikasi nukleosida

The nukleosida Mereka adalah kumpulan molekul biologi yang luas yang dibentuk oleh asas nitrogen dan gula lima karbon, kovalen bergabung. Dari segi struktur mereka sangat pelbagai.

Mereka adalah prekursor untuk sintesis asid nukleik (DNA dan RNA), peristiwa asas untuk mengawal metabolisme dan pertumbuhan semua makhluk hidup. Mereka juga mengambil bahagian dalam beberapa proses biologi, memodulasi beberapa aktiviti sistem saraf, otot dan kardiovaskular, antara lain.

Sumber: nukleotida_1.SVG: Boris (PNG), SVG oleh Sjepderivevative Work: HUHSUNQU [CC oleh 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/oleh/3.0)]

Pada masa kini, nukleosida yang diubahsuai digunakan sebagai terapi antivirus dan antikanker berkat harta benda mereka menyekat replikasi DNA.

Penting untuk tidak mengelirukan istilah nukleosida dengan nukleotida. Walaupun kedua -dua elemen kelihatan berstruktur, kerana ia dibentuk oleh monomer asid nukleik, nukleotida mempunyai satu atau beberapa kumpulan fosfat tambahan. Iaitu, nukleotida adalah nukleosida dengan kumpulan fosfat.

[TOC]

Ciri -ciri

Nukleosida adalah molekul yang dibentuk oleh blok struktur asid nukleik. Mereka adalah berat molekul yang rendah, berada dalam selang antara 227.22 hingga 383.31 g/mol.

Terima kasih kepada asas nitrogen, struktur ini bertindak balas sebagai asas dengan nilai PKA antara 3.3 dan 9.8.

Struktur

Struktur nukleosida terdiri daripada asas nitrogen yang bersatu dengan ikatan kovalen kepada lima gula karbon. Seterusnya kita akan meneroka komponen ini dengan teliti.

Asas nitrogen

Komponen pertama - asas nitrogen, juga dipanggil nukleobase - Ia adalah molekul aromatik rata yang mengandungi nitrogen dalam strukturnya, dan boleh menjadi purine atau pirimidin.

Yang pertama dibentuk oleh dua cincin bersatu: salah satu daripada enam atom dan satu lagi lima. Pirimidin lebih kecil dan dibentuk oleh cincin tunggal.

Pentosa

Komponen struktur kedua adalah pentos, yang boleh menjadi ribosa atau deoxyribose. Ribosa adalah gula "normal" di mana setiap atom karbon dikaitkan dengan salah satu oksigen. Dalam kes deoxyribose, gula diubahsuai, kerana ia tidak mempunyai atom oksigen dalam karbon 2 '.

Boleh melayani anda: Flora dan Fauna Kanada: Spesies Utama

Pautan

Dalam semua nukleosida (dan juga dalam nukleotida) kita secara semulajadi mencari hubungan antara kedua-dua molekul adalah jenis β-N-glycosidic, dan tahan terhadap clivaje alkali.

Karbon 1 'gula dikaitkan dengan nitrogen 1 pyrimidine dan nitrogen 9 purine. Seperti yang kita lihat, ini adalah komponen yang sama yang kita dapati dalam monomer yang membentuk asid nukleik: nukleotida.

Nukleosida yang diubahsuai

Setakat ini, kami telah menerangkan struktur umum nukleosida. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa pengubahsuaian kimia tertentu, yang paling biasa ialah kesatuan kumpulan metil dengan asas nitrogen. Metilasi dalam bahagian karbohidrat juga boleh berlaku.

Pengubahsuaian lain yang kurang kerap termasuk isomerisasi, contohnya dari pseudouridine uridine; kehilangan hidrogen; asetilasi; pembentukan; dan hidroksilasi.

Klasifikasi dan Nomenclature

Bergantung pada komponen struktur nukleosida, klasifikasi dalam ribonucleosides dan deoxynucleosides telah ditubuhkan. Dalam kategori pertama kita dapati nukleosida yang purine atau pyrimidine dikaitkan dengan ribosa. Di samping itu, asas nitrogen yang membentuknya adalah adenine, guanine, sitosin dan uracil.

Dalam deoxynucleosides asas nitrogen adalah berlabuh ke deoxyribose. Pangkalan yang kita dapati adalah sama seperti dalam ribonukleotida, dengan pengecualian bahawa pyrimidine uracil digantikan oleh timin.

Dengan cara ini, ribonucleosides dinamakan bergantung pada asas nitrogen yang mengandungi molekul, yang mewujudkan tatanama berikut: adenosine, citidine, uridine dan guanosine. Untuk mengenal pasti deoxynucleosides, awalan desox- ditambah, iaitu: deoxyadenosine, dexyxicitidin, deoxyuridine dan deoxygiganosine.

Seperti yang disebutkan di atas, perbezaan asas antara nukleotida dan nukleosida adalah bahawa bekas mempunyai kumpulan fosfat karbon 3 '(3'-nukleotida) atau karbon 5' (5'-nukleotida). Oleh itu, dari segi tatanama, kita dapat mendapati bahawa sinonim untuk kes pertama adalah nukleosida-5'-fosfat.

Boleh melayani anda: Flora dan Fauna de Morelos

Fungsi biologi

Blok struktur

Nukleosida tiga fasa (iaitu, dengan tiga fosfat dalam struktur mereka) adalah bahan mentah untuk pembinaan asid nukleik: DNA dan RNA.

Penyimpanan Tenaga

Terima kasih kepada pautan tinggi yang menyimpan kumpulan fosfat bersama -sama, mereka adalah struktur yang mudah menyimpan ketersediaan tenaga yang mencukupi untuk sel. Contoh yang paling terkenal ialah ATP (Adenosín Triffosphate), lebih dikenali sebagai "Mata Wang Tenaga Sel".

Hormon tempatan

Nukleosida betul (tanpa kumpulan fosfat dalam struktur mereka) tidak mempunyai aktiviti biologi yang signifikan. Walau bagaimanapun, dalam mamalia kita dapati sorotan: molekul adenosin.

Dalam organisma ini, adenosin mengambil peranan motorida, yang bermaksud ia berfungsi sebagai hormon tempatan dan juga sebagai neuromodulator.

Peredaran adenosin dalam aliran darah memodulasi fungsi yang berbeza seperti vasodilasi, kadar jantung, kontraksi dalam otot licin, pembebasan neurotransmiter, degradasi lipid, antara lain.

Adenosine terkenal dengan peranannya dalam peraturan tidur. Apabila kepekatan nukleosida ini meningkat, menghasilkan keletihan dan tidur. Itulah sebabnya penggunaan kafein (molekul yang serupa dengan adenosin) membuat kita terjaga, kerana ia menghalang interaksi adenosin dan reseptor masing -masing di otak.

Diet nukleosida

Nukleosida boleh dimakan dalam makanan, dan telah ditunjukkan bahawa mereka memodulasi beberapa proses fisiologi, yang memberi manfaat kepada aspek tertentu sistem imun, pembangunan dan pertumbuhan saluran gastrousus, metabolisme lipid, fungsi hati, antara lain.

Mereka adalah komponen yang banyak dalam susu ibu, teh, bir, daging dan ikan, antara makanan lain.

Tambahan nukleosida (dan nukleotida) eksogen adalah penting pada pesakit yang kekurangan keupayaan untuk mensintesis sebatian ini daripada Novo.

Mengenai penyerapan, hampir 90% nukleotida diserap dalam bentuk nukleosida dan fosforilkan lagi dalam sel usus.

Boleh melayani anda: Hydroesqueleto

Aplikasi Perubatan: Anti -cancer dan Antivirals

Nukleosida atau nukleotida yang diubahsuai telah menunjukkan aktiviti anti -cancer dan antiviral, yang membolehkan untuk merawat keadaan kepentingan perubatan yang signifikan seperti HIV/AIDS, virus herpes, virus hepatitis B, dan leukemia, antara lain.

Molekul ini digunakan untuk rawatan patologi ini, kerana mereka mempunyai keupayaan untuk menghalang sintesis DNA. Ini secara aktif diangkut ke pedalaman sel dan, kerana mereka membentangkan pengubahsuaian kimia, mencegah replikasi masa depan genom virus.

Analog yang digunakan sebagai rawatan disintesis oleh tindak balas kimia yang berbeza. Pengubahsuaian boleh datang di bahagian ribosa atau di pangkalan nitrogen.

Rujukan

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,... & Walter, p. (2013). Biologi sel penting. Sains Garland.
2. Borea, ms. Ke., Gessi, s., Meright, s., Vincenzi, f., & Varani, k. (2018). Farmakologi Penerima Adenosin: Keadaan Seni. Kajian fisiologi, 98(3), 1591-1625.
3. Cooper, g. M., & Hausman, r. Dan. (2007). Sel: pendekatan molekul. Washington, DC, Sunderland, MA.
4. Griffiths, a. J. (2002). Analisis Genetik Moden: Mengintegrasikan Gen dan Genom. Macmillan.
5. Griffiths, a. J., Wessler, s. R., Lewontin, r. C., Gelbart, w. M., Suzuki, d. T., & Miller, J. H. (2005). Pengenalan kepada Analisis Genetik. Macmillan.
6. Koolman, j., & Röhm, k. H. (2005). Biokimia: Teks dan Atlas. Ed. Pan -American Medical.
7. Mikhailopulo, i. Ke., & Miroshnikov, a. Yo. (2010). Trend baru dalam bioteknologi nukleosida. Naturae 2 minit(5).
8. Passarge, e. (2009). Teks dan atlas genetik. Ed. Pan -American Medical.
9. Siegel, g. J. (1999). Neurokimia Asas: Aspek Molekul, Selular dan Perubatan. Lippincott-Raven.