Karakteristik, Struktur, dan Aplikasi Nukleosida

Itu nukleosida Mereka adalah kelompok luas molekul biologis yang dibentuk oleh basis nitrogen dan gula lima karbon, secara kovalen bergabung. Dalam hal struktur mereka sangat beragam.

Mereka adalah prekursor untuk sintesis asam nukleat (DNA dan RNA), peristiwa mendasar untuk pengendalian metabolisme dan pertumbuhan semua makhluk hidup. Mereka juga berpartisipasi dalam beberapa proses biologis, memodulasi beberapa aktivitas sistem saraf, berotot dan kardiovaskular, antara lain.

Sumber: Nucleotides_1.SVG: Boris (PNG), SVG oleh Sjepderivevative Work: Huhsunqu [CC oleh 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/3.0)]

Saat ini, nukleosida yang dimodifikasi digunakan sebagai terapi antivirus dan antikanker berkat properti mereka memblokir replikasi DNA.

Penting untuk tidak membingungkan istilah tersebut nukleosida dengan nukleotida. Meskipun kedua elemen terlihat secara struktural, karena mereka dibentuk oleh monomer asam nukleat, nukleotida memiliki satu atau beberapa gugus fosfat tambahan. Yaitu, nukleotida adalah nukleosida dengan gugus fosfat.

[TOC]

Karakteristik

Nukleosida adalah molekul yang dibentuk oleh blok struktural asam nukleat. Mereka memiliki berat molekul rendah, dalam interval antara 227,22 hingga 383.31 g/mol.

Berkat basis nitrogen, struktur ini bereaksi sebagai basis dengan nilai pKa antara 3,3 dan 9,8.

Struktur

Struktur nukleosida terdiri dari basis nitrogen bersatu dengan menggunakan ikatan kovalen dengan lima gula karbon. Selanjutnya kita akan menjelajahi komponen -komponen ini secara menyeluruh.

Basis nitrogen

Komponen pertama - basis nitrogen, juga disebut nukleobase - Ini adalah molekul aromatik datar yang mengandung nitrogen dalam strukturnya, dan bisa menjadi purin atau pirimidin.

Yang pertama dibentuk oleh dua cincin yang menyatu: satu dari enam atom dan satu lagi dari lima. Pirimidin lebih kecil dan dibentuk oleh satu cincin.

Pentosa

Komponen struktural kedua adalah pentosa, yang bisa berupa ribosa atau deoksiribosa. Ribosa adalah gula "normal" di mana setiap atom karbon dihubungkan dengan salah satu oksigen. Dalam kasus deoksiribosa, gula dimodifikasi, karena tidak memiliki atom oksigen dalam karbon 2 '.

Dapat melayani Anda: Flora dan Fauna Kanada: Spesies Utama

Tautan

Dalam semua nukleosida (dan juga dalam nukleotida) bahwa kami secara alami menemukan hubungan antara kedua molekul adalah tipe β-N-glikosida, dan resisten terhadap alkali clivaje.

Karbon 1 'gula terkait dengan nitrogen 1 pirimidin dan nitrogen 9 dari purin. Seperti yang kita lihat, ini adalah komponen yang sama yang kita temukan di monomer yang membentuk asam nukleat: nukleotida.

Nukleosida yang dimodifikasi

Sejauh ini, kami telah menggambarkan struktur umum nukleosida. Namun, ada beberapa dengan modifikasi kimia tertentu, yang paling umum adalah penyatuan gugus metil dengan basis nitrogen. Metilasi dalam bagian karbohidrat juga dapat terjadi.

Modifikasi lain yang lebih jarang termasuk isomerisasi, misalnya dari pseudouridine uridine; hilangnya hidrogen; asetilasi; formasi; dan hidroksilasi.

Klasifikasi dan Nomenklatur

Bergantung pada komponen struktural nukleosida, klasifikasi dalam ribonukleosida dan deoksinukleosida telah ditetapkan. Dalam kategori pertama kami menemukan nukleosida yang purin atau pirimidin terkait dengan ribosa. Selain itu, basis nitrogen yang membentuknya adalah adenin, guanin, sitosin dan urasil.

Dalam deoxynucleosides, basis nitrogen berlabuh menjadi deoksiribosa. Basis yang kita temukan sama seperti di ribonukleotida, dengan pengecualian bahwa urasil pirimidin digantikan oleh timin.

Dengan cara ini, ribonukleosida dinamai tergantung pada basis nitrogen yang mengandung molekul, menetapkan nomenklatur berikut: adenosin, citidine, uridine dan guanosine. Untuk mengidentifikasi deoxynucleosides, awalan desoks- ditambahkan, yaitu: deoxyadenosine, dexyxicitidin, deoxyuridine dan deoxygiganosine.

Seperti disebutkan di atas, perbedaan mendasar antara nukleotida dan nukleosida adalah bahwa yang pertama memiliki kelompok karbon fosfat 3 united (3'-nukleotida) atau karbon 5 '(5'-nukleotida). Dengan demikian, dalam hal nomenklatur, kita dapat menemukan bahwa sinonim untuk kasus pertama adalah nucleoside-5'-fosfat.

Dapat melayani Anda: flora dan fauna de morelos

Fungsi biologis

Blok struktural

Tiga -fase nukleosida (yaitu, dengan tiga fosfat dalam strukturnya) adalah bahan baku untuk konstruksi asam nukleat: DNA dan RNA.

Penyimpanan energi

Berkat tautan energi tinggi yang menyatukan kelompok fosfat, mereka adalah struktur yang dengan mudah menyimpan ketersediaan energi yang memadai untuk sel. Contoh paling terkenal adalah ATP (Adenosín Triffosphate), lebih dikenal sebagai "Mata Uang Energi Sel".

Hormon lokal

Nukleosida yang tepat (tanpa gugus fosfat dalam strukturnya) tidak memiliki aktivitas biologis yang signifikan. Namun, pada mamalia kami menemukan sorotan: molekul adenosin.

Dalam organisme ini, adenosin mengambil peran motoride, yang berarti berfungsi sebagai hormon lokal dan juga sebagai neuromodulator.

Sirkulasi adenosin dalam aliran darah memodulasi fungsi yang berbeda seperti vasodilatasi, detak jantung, kontraksi pada otot polos, pelepasan neurotransmiter, degradasi lipid, antara lain.

Adenosine terkenal dengan perannya dalam regulasi tidur. Saat konsentrasi nukleosida ini meningkat, menghasilkan kelelahan dan tidur. Itulah sebabnya konsumsi kafein (molekul yang mirip dengan adenosin) membuat kita tetap terjaga, karena memblokir interaksi adenosin dan reseptor masing -masing di otak.

Nukleosida Diet

Nukleosida dapat dikonsumsi dalam makanan, dan telah ditunjukkan bahwa mereka memodulasi beberapa proses fisiologis, menguntungkan aspek -aspek tertentu dari sistem kekebalan tubuh, pengembangan dan pertumbuhan saluran pencernaan, metabolisme lipid, fungsi hati, antara lain.

Mereka adalah komponen berlimpah dalam ASI, teh, bir, daging dan ikan, di antara makanan lainnya.

Suplemen nukleosida eksogen (dan nukleotida) penting pada pasien yang tidak memiliki kemampuan untuk mensintesis senyawa ini dari novo.

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

Dapat melayani Anda: Hydroesqueleto

Aplikasi Medis: Anti -Kanker dan Antivirus

Nukleosida atau nukleotida yang dimodifikasi tertentu telah menunjukkan aktivitas anti -kanker dan antivirus, yang memungkinkan untuk mengobati kondisi kepentingan medis yang signifikan seperti HIV/AIDS, virus herpes, virus hepatitis B, dan leukemia, antara lain.

Molekul -molekul ini digunakan untuk pengobatan patologi ini, karena mereka memiliki kemampuan untuk menghambat sintesis DNA. Ini secara aktif diangkut ke bagian dalam sel dan, karena mereka menghadirkan modifikasi kimia, mencegah replikasi genom virus di masa depan.

Analog yang digunakan sebagai pengobatan disintesis oleh reaksi kimia yang berbeda. Modifikasi dapat datang di bagian ribosa atau di basis nitrogen.

Referensi

1. Alberts, b., Bray, d., Hopkin, k., Johnson, a. D., Lewis, J., Raff, m.,… & Walter, P. (2013). Biologi Sel Esensial. Ilmu Garland.
2. Borea, hlm. KE., Gessi, s., Meright, s., Vincenzi, f., & Varani, k. (2018). Farmakologi Penerima Adenosin: Keadaan Seni. Ulasan Fisiologis, 98(3), 1591-1625.
3. Cooper, g. M., & Hausman, R. DAN. (2007). Sel: molekul pendekatan. Washington, DC, Sunderland, MA.
4. Griffiths, a. J. (2002). Analisis Genetik Modern: 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). Pengantar 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). Tren baru dalam bioteknologi nukleosida. Naturae 2 menit(5).
8. Passarge, e. (2009). Teks Genetika dan Atlas. Ed. Pan -American Medical.
9. Siegel, g. J. (1999). Neurokimia Dasar: Aspek Molekuler, Seluler dan Medis. Lippincott-Raven.