นิวคลีโอไซด์: หน้าที่และโรค

นิวคลีโอไซด์ประกอบด้วยฐานนิวคลีอิกที่เชื่อมโยงกับโมโนแซ็กคาไรด์เสมอ น้ำตาล หรือ deoxyribose โดยพันธะ N-glycosidic นิวเคลียสทั้ง 5 ฐาน - หน่วยการสร้างของ DNA และ RNA เกลียวคู่และเกลียวเดี่ยว - สามารถเปลี่ยนเอนไซม์เป็นนิวคลีโอไซด์ได้ ไกลโคไซด์บางชนิดมีความสำคัญทางสรีรวิทยาเช่น อะดีโนซีนซึ่งเป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับ ADP และ ATP ในเซลลูลาร์ การเผาผลาญพลังงาน.

นิวคลีโอไซด์คืออะไร?

เกลียวคู่ของ DNA และเกลียวเดี่ยวของ RNA นั้นเกิดขึ้นจากลำดับของนิวเคลียสที่แตกต่างกันเพียงห้านิวเคลียส ฐาน ในรูปของนิวคลีโอไทด์ นิวเคลียสทั้งห้า ฐานซึ่งอะดีนีนและกัวนีนเป็นโครงสร้างพื้นฐานจากวงแหวนห้าและหกของพิวรีนและไซโตซีนไทมีนและอูราซิลนั้นขึ้นอยู่กับวงแหวนหกชั้นอะโรมาติกของไพริมิดีนสามารถรวม N-glycosidically กับโมโนแซ็กคาไรด์ น้ำตาล และ deoxyribose ตามลำดับ หมู่ไฮดรอกซิล (-OH) บน C อะตอม 1 ของเพนโทสทำปฏิกิริยากับหมู่อะมิโน (-NH2) ของฐานนิวเคลียสเพื่อสร้างและแยกโมเลกุล H2O ออก เมื่อ น้ำตาล หรือสารตกค้าง deoxyribose ติดอยู่อะดีนีนจะถูกแปลงเป็น อะดีโนซีน หรือ deoxyadenosine ตามลำดับ ในทำนองเดียวกันกัวนีนฐานพิวรีนจะถูกเปลี่ยนเป็น guanosine และ deoxyguanosine ตามลำดับ เพียวรีนเบสทั้งสามไธมีนไซโตซีนและยูราซิลจะถูกเปลี่ยนเป็นไทมิดีนไซติดีนและยูริดีนโดยการเติมกากไรโบสหรือได้รับคำนำหน้าว่า "ดีอ็อกซี -" หากเพิ่ม น้ำตาล สารตกค้างประกอบด้วย deoxyribose นอกจากนี้ยังมีนิวคลีโอไซด์ดัดแปลงจำนวนมากซึ่งบางชนิดมีบทบาทในการถ่ายโอน DNA (tDNA) และไรโบโซมอาร์เอ็นเอ (rRNA) นิวคลีโอไซด์ที่ผลิตดัดแปลงดัดแปลงหรือที่เรียกว่านิวคลีโอไซด์แอนะล็อกทำหน้าที่เป็นส่วนหนึ่งในการต่อต้านไวรัสและใช้เฉพาะเพื่อต่อสู้กับรีโทรไวรัส นิวคลีโอไซด์แอนะล็อกบางชนิดมีกิจกรรมทางเซลล์วิทยาดังนั้นจึงใช้เพื่อต่อสู้กับบางสิ่ง โรคมะเร็ง เซลล์

ฟังก์ชั่นการกระทำและบทบาท

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของนิวคลีโอไซด์พื้นฐานทั้งห้าคือการเปลี่ยนเป็นนิวคลีโอไทด์ด้วยการเติม a ฟอสเฟต รวมกลุ่มเป็นเพนโทสและเป็นนิวคลีโอไทด์เพื่อสร้างโครงสร้างของ DNA และ RNA ในรูปแบบที่ปรับเปลี่ยนนิวคลีโอไซด์บางตัวยังทำหน้าที่ในการเร่งปฏิกิริยาของกระบวนการเผาผลาญบางอย่าง ตัวอย่างเช่นสิ่งที่เรียกว่า“ active methionine” (S-adenosyl-methionine) ทำหน้าที่เป็นผู้บริจาคกลุ่มเมธิล ในบางกรณีนิวคลีโอไซด์ยังทำหน้าที่ในรูปของนิวคลีโอไทด์เป็นส่วนประกอบของโคเอนไซม์ที่ถ่ายโอนกลุ่ม ตัวอย่าง ได้แก่ riboflavin (วิตามิน B2) ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับโคเอนไซม์หลายชนิดจึงมีบทบาทสำคัญในกระบวนการเผาผลาญอาหารหลายชนิด ในการจัดหาพลังงานของเซลล์ อะดีโนซีน มีบทบาทสำคัญมากเช่น adensine diphosphate (ADP) และ adenosine triphosphate (ATP) ATP สามารถอธิบายได้ว่าเป็นผู้ให้บริการพลังงานสากลและยังทำหน้าที่เป็นไฟล์ ฟอสเฟต ผู้บริจาคในกระบวนการเผาผลาญอาหารจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับฟอสโฟรีเลชัน Guanosine triphosphate (GTP) เป็นตัวพาพลังงานในวงจรซิเตรตที่เรียกว่า mitochondria. นิวคลีโอไทด์ยังเป็นส่วนประกอบของโคเอนไซม์เอและ วิตามิน B12. นิวคลีโอไซด์ uridine และ cytidine ใช้ร่วมกัน ยาเสพติด เลี้ยง เส้นประสาทอักเสบ และโรคกล้ามเนื้อ ตัวอย่างเช่นยาที่ใช้สำหรับ รากประสาท แผลอักเสบ ของกระดูกสันหลังและ โรคปวดเอว. นิวคลีโอไซด์ดัดแปลงเรียกว่านิวคลีโอไซด์แอนะล็อกแสดงผล virostatic ต่อรีโทรไวรัสในบางกรณี พวกเขาใช้ใน ยาเสพติด ต่อต้านเช่น เริม ไวรัสซิมเพล็กซ์และเอชไอวี ไวรัส. นิวคลีโอไซด์อะนาลอกอื่น ๆ ที่มีกิจกรรมของเซลล์วิทยามีบทบาท โรคมะเร็ง การรักษา

การก่อตัวการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

นิวคลีโอไซด์ประกอบด้วยทั้งหมด คาร์บอน, ไฮโดรเจน, ออกซิเจนและ ก๊าซไนโตรเจน. สารทั้งหมดมีอยู่มากมายแทบทุกที่บนโลก ติดตามองค์ประกอบ และหายาก แร่ธาตุ ไม่จำเป็นต้องสร้างนิวคลีโอไซด์ อย่างไรก็ตามร่างกายไม่สังเคราะห์นิวคลีโอไซด์ตั้งแต่เริ่มต้นเนื่องจากการสังเคราะห์มีความซับซ้อนและใช้พลังงานมาก ดังนั้นร่างกายมนุษย์จึงใช้เส้นทางตรงกันข้ามการได้รับนิวคลีโอไซด์ส่วนใหญ่มาจากกระบวนการย่อยสลายในเมแทบอลิซึมของพิวรีนระดับกลางและไพริมิดีน (วิถีแห่งการกอบกู้) นิวคลีโอไซด์มีส่วนร่วมในกระบวนการเมแทบอลิซึมของเอนไซม์และตัวเร่งปฏิกิริยาที่หลากหลายในรูปแบบบริสุทธิ์หรือในรูปแบบฟอสโฟรีเลตเป็นนิวคลีโอไทด์ สิ่งที่น่าสังเกตเป็นพิเศษคือการทำงานของอะดีโนซีนในรูปแบบของ ATP และ ADP ในห่วงโซ่ทางเดินหายใจที่เรียกว่านิวคลีโอไทด์ guanine triphosphate มีบทบาทสำคัญในวัฏจักรซิเตรตที่เรียกว่า ในวัฏจักรกระบวนการต่างๆจะเกิดขึ้นภายในไฟล์ mitochondria ของเซลล์ เนื่องจากนิวคลีโอไซด์มักมีอยู่ในปริมาณมากในรูปแบบที่ถูกผูกไว้หรือเป็นพาหะที่ใช้งานได้ในเซลล์ของร่างกายเกือบทั้งหมดจึงไม่มีข้อ จำกัด ทั่วไปหรือค่าแนวทางสำหรับการที่เหมาะสม สมาธิ. การกำหนด สมาธิ ของนิวคลีโอไซด์เฉพาะหรือนิวคลีโอไทด์ใน เลือด พลาสมาสามารถเป็นประโยชน์สำหรับการวินิจฉัยและการวินิจฉัยแยกโรค

โรคและความผิดปกติ

นิวคลีโอไซด์เป็นส่วนสำคัญของกระบวนการเมตาบอลิซึมจำนวนมากและแทบจะไม่สามารถพิจารณาการทำงานของพวกมันแยกกันได้ ความผิดปกติมักเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางเอนไซม์ - ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ซับซ้อนซึ่งถูกขัดจังหวะหรือยับยั้งในบริเวณเฉพาะซึ่งนำไปสู่อาการที่เกี่ยวข้อง โรคที่ทำให้เกิดความผิดปกติของการเผาผลาญของนิวคลีโอไซด์มักเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญของพิวรีนหรือไพริมิดีนเนื่องจากนิวคลีโอไซด์พื้นฐานทั้ง XNUMX ชนิดมีทั้งพิวรีนหรือกระดูกสันหลัง ความผิดปกติของการเผาผลาญ purine เกิดจากกลุ่มอาการ Lesch-Nyhan ซึ่งเป็นโรคทางพันธุกรรมที่ทำให้เกิดการขาด hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT) การขาดเอนไซม์จะขัดขวางการรีไซเคิลของฐานนิวคลีอิกบางชนิดส่งผลให้เกิดการสะสมของไฮโปแซนไทน์และกัวนีน สิ่งนี้จะทริกเกอร์ hyperuricemia, ยกระดับ กรดยูริค ระดับซึ่งนำไปสู่ เกาต์. ที่สูงขึ้น กรดยูริค ระดับนำไปสู่การฝากเงิน ข้อต่อ และปลอกหุ้มเอ็นซึ่งอาจทำให้เกิดอาการเจ็บปวด โรคทางพันธุกรรมที่หายากมากปรากฏตัวในการขาด adenylosuccinate lyase ซึ่งนำไปสู่ปัญหาในการเผาผลาญของ purine สาเหตุของโรค กล้ามเนื้อกระตุก และพัฒนาการของทารกในครรภ์ล่าช้าด้วยหลักสูตรที่รุนแรง