Một nucleoside luôn bao gồm một gốc nucleic liên kết với monosaccharide riboza hoặc deoxyribose bằng liên kết N-glycosidic. Tất cả 5 nucleic căn cứ - các khối cấu tạo của chuỗi xoắn kép và xoắn đơn DNA và RNA - có thể được chuyển đổi bằng enzym thành nucleoside. Một số glycoside có ý nghĩa sinh lý như adenosine, là khối xây dựng cơ bản cho ADP và ATP trong tế bào sự chuyển hoá năng lượng.
Nucleoside là gì?
Các vòng xoắn kép của DNA và các vòng xoắn đơn của RNA được hình thành từ trình tự chỉ có năm nucleic khác nhau căn cứ dưới dạng nucleotide. Tất cả năm nucleic căn cứ, trong đó adenin và guanin là cấu trúc cơ bản dựa trên vòng năm và sáu cạnh của purin, và cytosine, thymine và uracil dựa trên vòng sáu cạnh thơm của pyrimidine, có thể kết hợp N-glycosid với monosaccharide. riboza và deoxyribose, tương ứng. Nhóm hydroxyl (-OH) trên nguyên tử C 1 của pentose phản ứng với nhóm amino (-NH2) của gốc nucleic để tạo thành và tách ra phân tử H2O. Khi một riboza hoặc dư lượng deoxyribose được gắn vào, adenine được chuyển thành adenosine hoặc deoxyadenosine, tương ứng. Tương tự, guanin cơ sở purine được chuyển đổi tương ứng thành guanosine và deoxyguanosine. Ba gốc purin thymine, cytosine và uracil được biến đổi thành thymidine, cytidine và uridine bằng cách thêm gốc ribose, hoặc nhận tiền tố “deoxy-” nếu thêm đường cặn bao gồm deoxyribose. Ngoài ra, một số lượng lớn các nucleoside đã biến đổi tồn tại, một số trong số đó có vai trò trong DNA chuyển (tDNA) và RNA ribosome (rRNA). Các nucleoside được sản xuất nhân tạo, biến đổi, được gọi là các chất tương tự nucleoside hoạt động một phần như thuốc kháng vi-rút và được sử dụng đặc biệt để chống lại virus retrovirus. Một số chất tương tự nucleoside thể hiện hoạt động kìm tế bào, vì vậy chúng được sử dụng để chống lại một số ung thư các tế bào.
Chức năng, hành động và vai trò
Một trong những chức năng quan trọng nhất của năm nucleoside cơ bản là được chuyển đổi thành nucleotide với việc bổ sung a phốt phát nhóm vào pentose và, dưới dạng nucleotide, để tạo thành các khối cấu tạo của DNA và RNA. Ở dạng biến đổi, một số nucleoside cũng thực hiện các nhiệm vụ trong xúc tác của một số quá trình trao đổi chất. Ví dụ: cái gọi là “hoạt động methionine”(S-adenosyl-methionine) đóng vai trò là nhà tài trợ của các nhóm metyl. Trong một số trường hợp, các nucleoside cũng có chức năng ở dạng nucleotide như các khối xây dựng của coenzyme chuyển nhóm. Những ví dụ bao gồm riboflavin (vitamin B2), đóng vai trò là tiền chất của nhiều coenzyme và do đó đóng vai trò trung tâm trong nhiều quá trình trao đổi chất. Trong việc cung cấp năng lượng cho tế bào, adenosine đóng một vai trò rất quan trọng như adensine diphosphate (ADP) và adenosine triphosphate (ATP). ATP có thể được mô tả như một chất mang năng lượng phổ quát và cũng đóng vai trò như một phốt phát nhà tài trợ trong rất nhiều quá trình trao đổi chất liên quan đến quá trình phosphoryl hóa. Guanosine triphosphate (GTP) là chất mang năng lượng trong cái gọi là chu trình citrate trong mitochondria. Nucleotide cũng là thành phần của coenzyme A và vitamin B12. Các nucleoside uridine và cytidine được sử dụng kết hợp như thuốc để điều trị viêm dây thần kinh và các bệnh về cơ. Ví dụ, thuốc được sử dụng cho rễ thần kinh viêm của cột sống và vùng thắt lưng. Các nucleoside biến tính, được gọi là chất tương tự nucleoside, cho thấy tác dụng kìm hãm đối với retrovirus trong một số trường hợp. Chúng được sử dụng trong thuốc chống lại, ví dụ, herpes virus simplex và HIV virus. Các chất tương tự nucleoside khác có hoạt tính kìm tế bào đóng một vai trò trong ung thư điều trị.
Sự hình thành, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu
Nucleoside được cấu tạo hoàn toàn từ carbon, khinh khí, ôxyvà nitơ. Tất cả các chất hầu như có nhiều ở khắp mọi nơi trên Trái đất. Theo dõi các yếu tố và hiếm khoáng sản không cần thiết để tạo nucleoside. Tuy nhiên, cơ thể không tổng hợp nucleoside từ đầu vì quá trình tổng hợp rất phức tạp và tiêu tốn nhiều năng lượng. Do đó, cơ thể con người đi theo con đường ngược lại, thu nhận nucleoside chủ yếu từ các quá trình thoái hóa trong chuyển hóa trung gian purine và pyrimidine (con đường cứu cánh). Các nucleoside tham gia vào một loạt các quá trình trao đổi chất do enzym xúc tác ở dạng tinh khiết hoặc ở dạng phosphoryl hóa dưới dạng nucleotide. Đặc biệt lưu ý là chức năng của adenosine dưới dạng ATP và ADP trong cái gọi là chuỗi hô hấp. Nucleotide guanine triphosphate đóng một vai trò quan trọng trong cái gọi là chu trình citrate. Theo chu kỳ, các quá trình diễn ra trong mitochondria của tế bào. Vì nucleoside hầu như luôn có mặt với số lượng lớn ở dạng liên kết hoặc dưới dạng chất mang chức năng trong thực tế của tất cả các tế bào cơ thể, không có giới hạn chung hoặc giá trị hướng dẫn cho một giá trị tối ưu tập trung. Xác định tập trung của các nucleoside hoặc nucleotide cụ thể trong máu huyết tương có thể giúp ích cho các chẩn đoán và chẩn đoán phân biệt.
Bệnh tật và rối loạn
Nucleoside là một phần tích cực của nhiều quá trình trao đổi chất và các chức năng của chúng hiếm khi có thể được xem xét riêng biệt. Các rối loạn thường liên quan đến các quá trình xúc tác enzym phức tạp bị gián đoạn hoặc bị ức chế tại các vị trí cụ thể, dẫn đến các triệu chứng tương ứng. Các bệnh gây ra bất thường chuyển hóa nucleoside thường cũng liên quan đến chuyển hóa purine hoặc pyrimidine vì năm nucleoside cơ bản mang một purine hoặc pyrimidine xương sống. Một rối loạn đã biết trong chuyển hóa purin là do hội chứng Lesch-Nyhan nổi tiếng, một bệnh di truyền gây ra sự thiếu hụt hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT). Sự thiếu hụt enzym ngăn cản việc tái chế một số bazơ nucleic, dẫn đến sự tích tụ của hypoxanthine và guanin. Điều này lần lượt kích hoạt tăng axit uric máu, nâng lên A xít uric cấp độ, dẫn đến bệnh gút. Nâng cao A xít uric mức dẫn đến tiền gửi trên khớp và bao gân, có thể gây ra các triệu chứng đau đớn. Một bệnh di truyền rất hiếm gặp biểu hiện ở sự thiếu hụt lyase adenylosuccinate, dẫn đến các vấn đề trong chuyển hóa purin. Bệnh gây ra co giật cơ bắp và làm chậm sự phát triển của bào thai với một quá trình nghiêm trọng.
