Guanine: หน้าที่และโรค

Guanine เป็นสิ่งสำคัญ ก๊าซไนโตรเจน ฐานและมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญกรดนิวคลีอิกในสิ่งมีชีวิต สามารถสังเคราะห์ได้ในร่างกายจาก กรดอะมิโน. อย่างไรก็ตามเนื่องจากปฏิกิริยานี้มีค่าใช้จ่ายด้านพลังงานสูงการฟื้นตัวของมันมักเกิดขึ้นผ่านทางกอบกู้

guanine คืออะไร?

Guanine เป็นหนึ่งในห้าไนโตรเจน ฐาน ที่เป็นเครื่องมือในการสร้าง DNA และ RNA นอกจากนี้ยังเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของความสำคัญทางสรีรวิทยาอื่น ๆ โมเลกุล เช่น guanisine triphosphate (GTP) Guanine เป็นตัวแทนของฐานพิวรีนที่มีโครงสร้างทางเคมีพื้นฐานประกอบด้วยวงแหวนอะโรมาติกเฮเทอโรไซคลิกที่มีหกอะตอมและวงแหวนที่ติดกันห้า ในร่างกายมักเกิดเป็นโมโนนิวคลีโอไทด์ด้วย น้ำตาล หรือ deoxyribose และก ฟอสเฟต สารตกค้าง. นอกเหนือจาก ATP แล้ว mononucleotide GTP ยังเป็นที่เก็บพลังงานในบริบทของ การเผาผลาญพลังงาน. ในเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ guanine เชื่อมโยงกับส่วนประกอบเสริม ก๊าซไนโตรเจน เบสไซโตซีนผ่านทางสาม ไฮโดรเจน พันธบัตร. เนื่องจากการก่อตัวของ guanine อิสระนั้นใช้พลังงานมากจึงถูกกู้คืนในร่างกายจาก กรดนิวคลีอิก โดยความแตกแยก (วิถีการกอบกู้) และใช้อีกครั้งในรูปแบบของโมโนนิวคลีโอไทด์สำหรับการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิก ในร่างกายก็จะถูกย่อยสลายไป กรดยูริค. Guanine เป็นของแข็งสีเหลืองเล็กน้อยพร้อมกับ จุดหลอมเหลว 365 องศา มันละลายภายใต้การสลายตัว มันไม่ละลายใน น้ำแต่สามารถละลายได้ใน กรด และด่าง

ฟังก์ชั่นเอฟเฟกต์และงาน

Guanine เป็นส่วนประกอบของ กรดนิวคลีอิก และนิวคลีโอไทด์และนิวคลีโอไซด์ต่างๆ ในฐานะที่เป็นฐานของนิวคลีอิกที่สำคัญจึงเป็นหนึ่งในศูนย์กลาง โมเลกุล ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ร่วมกับอีกสามนิวเคลียส ฐาน อะดีนีนไซโตซีนและไทมีนเป็นรหัสพันธุกรรม เช่นนี้มันถูกผูกไว้กับไกลโคซิด น้ำตาล deoxyribose ใน DNA สามนิวเคลียสติดต่อกัน ฐาน เข้ารหัสกรดอะมิโนหนึ่งตัวเป็น codon ที่เรียกว่า โคดอนหลายตัวจึงเข้ารหัสโปรตีนเป็นลูกโซ่ติดต่อกัน กรดอะมิโน. รหัสพันธุกรรมจะถูกเก็บไว้ในดีเอ็นเอ ภายในเกลียวคู่ของดีเอ็นเอมีห่วงโซ่เสริมที่มีฐานนิวคลีอิกเสริมตามลำดับ มันเชื่อมโยงกับโซ่โคโดโนเจนิกโดย ไฮโดรเจน พันธะและรับผิดชอบต่อความเสถียรของข้อมูลทางพันธุกรรม ภายใน RNA กัวนีนมีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์โปรตีนพร้อมกับฐานนิวคลีอิกอื่น ๆ ตัวกลางที่สำคัญในการเผาผลาญ ได้แก่ นิวคลีโอไซด์ guanisine และ deoxyguanisine นอกจากนี้นิวคลีโอไทด์ guanisimonophosphate (GMP), guanisine diphosphate (GDP) และ guanisine triphosphate (GTP) ยังรับผิดชอบ การเผาผลาญพลังงาน นอกเหนือจาก ATP และ ADP นิวคลีโอไทด์ของดีเอ็นเอยังเกิดขึ้นในเมแทบอลิซึมเป็นสารประกอบระดับกลาง

การก่อตัวการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

Guanine มีความสำคัญในการเผาผลาญของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด เนื่องจากเป็นส่วนประกอบของ กรดนิวคลีอิกนอกจากนี้ยังเกิดขึ้นได้อย่างอิสระโดยเป็นตัวกลางในการเผาผลาญ ในสิ่งมีชีวิตของมนุษย์สามารถสังเคราะห์ได้จาก กรดอะมิโน. อย่างไรก็ตามการสังเคราะห์ทางชีวภาพนั้นใช้พลังงานมาก ดังนั้นจึงหายจากนิวคลีอิก กรด ผ่านทาง Salvage Pathway ในรูปแบบของนิวคลีโอไทด์ ในเส้นทางการกอบกู้ฐานของพิวรีนอิสระเช่นอะดีนีนกัวนีนและไฮโปแซนไทน์จะถูกขับออกจากกรดนิวคลีอิกที่มีอยู่และในทางกลับกันจะเกิดโมโนนิวคลีโอไทด์ใหม่ กระบวนการนี้ประหยัดพลังงานมากกว่าการสังเคราะห์ guanine ใหม่และโมโนนิวคลีโอไทด์ โมโนนิวคลีโอไทด์ถูกนำกลับมาใช้ใหม่สำหรับการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิก ดังนั้นเส้นทางการกู้ซากจึงแสดงถึงกระบวนการรีไซเคิล ในระหว่างการย่อยสลายกัวนีน กรดยูริค เกิดขึ้นจากแซนไทน์ผลิตภัณฑ์ระดับกลาง การย่อยสลายของพิวรีนในร่างกายเป็นสาเหตุสำคัญของ กรดยูริค. ในนกสัตว์เลื้อยคลานและค้างคาว guanine เป็นผลิตภัณฑ์ขับถ่ายที่สำคัญสำหรับ ก๊าซไนโตรเจนพร้อมกับกรดยูริก เนื่องจากผลิตภัณฑ์สีซีดนี้มีเพียงเล็กน้อย น้ำ และยังใช้ประโยชน์ได้ไม่ดีในการผลิตพลังงานมันถูกขับออกมาโดยตรงโดยเฉพาะนกและค้างคาว เนื่องจากการขับถ่ายของมันจะลดจำนวนลง มวลที่ การบิน ปรับปรุงความสามารถของสัตว์เหล่านี้ กัวนีนที่ถูกขับออกมาในรูปแบบที่เรียกว่าขี้ค้างคาวโดยเฉพาะในดินที่เป็นปูนหลังจากการผุกร่อน ขี้ค้างคาวเป็นปุ๋ยที่มีคุณค่ามากที่อุดมไปด้วย ฟอสฟอรัส และไนโตรเจน

โรคและความผิดปกติ

เมื่อการเผาผลาญของ guanine ถูกรบกวน สุขภาพ ปัญหาอาจเกิดขึ้นได้ ตัวอย่างเช่นเมื่อเอนไซม์ hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT) มีข้อบกพร่องเส้นทางการกอบกู้จะหยุดชะงักสิ่งที่เรียกว่า Lesch-Nyhan syndrome พัฒนาจากสิ่งนี้ ในโรคนี้โมโนนิวคลีโอไทด์ guanine ไม่ได้รับการกู้คืนจากนิวเคลียสอย่างเพียงพอ กรด. แต่กลับมีการย่อยสลายของ guanine เพิ่มขึ้น กรดยูริกจำนวนมากจะเกิดขึ้นในร่างกาย ดังนั้นจึงเรียกโรคนี้อีกอย่างว่า hyperuricemia ดาวน์ซินโดรม ในกรณีที่รุนแรงอาจเกิดอาการ autoaggression ความบกพร่องทางสติปัญญาและแม้กระทั่งการรุกรานจากภายนอก ผู้ป่วยมักทำร้ายตัวเอง เด็กผู้ชายส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบเนื่องจากความผิดปกติของระบบประสาทอัตโนมัติเกิดจากก ยีน การกลายพันธุ์ของโครโมโซม X ในเด็กผู้หญิงทั้ง X โครโมโซม จะต้องได้รับผลกระทบจากการกลายพันธุ์ แต่ก็หายาก หากกลุ่มอาการ Lesch-Nyhan ไม่ได้รับการรักษาเด็ก ๆ จะเสียชีวิตในวัยทารก การย่อยสลาย Guanine สามารถยับยั้งได้โดยการใช้ ยาเสพติด และพิเศษ อาหาร. อาการจึงสามารถบรรเทาได้บางส่วน อย่างไรก็ตามน่าเสียดายที่โรค Lesch-Nyhan ไม่สามารถรักษาได้อย่างเป็นเหตุเป็นผล hyperuricemias ยังสามารถเกิดขึ้นได้ร่วมกับโรคอื่น ๆ หรือข้อบกพร่องทางพันธุกรรมอื่น ๆ Primary hyperuricemias เป็นพันธุกรรมหนึ่งเปอร์เซ็นต์และ 99 เปอร์เซ็นต์เนื่องจากการขับกรดยูริกออกทางไตลดลง นอกจากนี้ยังมีรูปแบบรองของ hyperuricemia. ตัวอย่างเช่นโรคที่เกี่ยวข้องกับการสลายตัวของเซลล์ที่เพิ่มขึ้นเช่นมะเร็งเม็ดเลือดขาวหรือโรคมะเร็งบางชนิด เลือด โรคสามารถ นำ เพื่อเพิ่มการผลิตพิวรีนและกรดยูริก ยาหรือ โรคพิษสุราเรื้อรัง ยังสามารถ นำ ความผิดปกติของการเผาผลาญ purine อันเป็นผลมาจากความเข้มข้นของกรดยูริกที่เพิ่มขึ้น เกาต์ การโจมตีอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการตกตะกอนของกรดยูริกใน ข้อต่อ. รวมอยู่ในการรักษาคือพิวรีนต่ำ อาหาร ดังนั้นอาหารที่มี guanine ต่ำ