guanosin

guanosin er nukleosidet til purinbasis guanin og dannes ved tilsetning av den enkle sukkerribosen. Hvis deoxyribose blir tilsatt snarere enn ribose, er det deoxyguanosine.

Guanosine er en del av helikopter og dobbelt helikser av RNA. Det analoge deoksyguanosinet er en del av DNA. Som guanosin trifosfat (GTP) med tre festede fosfatgrupper, er guanosin et viktig energilager og giver av fosfatgrupper innenfor sitratsyklusen i mitokondriene i cellene.

Hva er guanosin?

Guanosine er nukleosidet til purinbasen guanin. Det lages ved tilsetning av en ribosegruppe via en N-glykosidbinding. Når det gjelder det analoge deoksyguanosin, består den vedlagte pentose av gruppen deoxyribose.

Guanosine og deoxyguanosine er komponenter i enkelt- og dobbelthjeltene til RNA og DNA. Den komplementære basen danner pyrimidinbase-cytosin eller dets nukleosid-cytidin og deoksycytidin, som guanosin er knyttet til som et basepar med en trippel hydrogenbinding. Med tilleggsfestede fosfatgrupper utgjør guanosin en viktig funksjonell del av den såkalte sitronsyresyklusen i respirasjonskjeden som guanosindifosfat (BNP) og som guanosintrifosfat (GTP).

Det er en kjede av katalytisk kontrollerte prosesser innenfor energimetabolismen som foregår i cellens mitokondrier. GTP fungerer som energilager og fosfatgruppedonor. Under virkningen av et spesifikt enzym kan GTP konverteres til syklisk guanosinmonofosfat ved å dele opp to fosfatgrupper, som spiller en spesiell rolle i signaloverføring i cellen. I en litt modifisert form tar GTP på seg transportoppgavene til det som er kjent som Ran-GTP for nødvendig transport av stoffer mellom cellekjernen og cytosol, og overvinner cellemembranen.

Funksjon, effekt og oppgaver

Den doble og enkle heliksen av arvestoffet DNA og RNA består av en kjede på bare fire forskjellige nukleobaser, hvorav guanin- og adeninbaseene er basert på purinskjelettet, som består av en fem- og en seks-leddet ring.

De to basene cytosin og timin legemliggjør pyrimidinbaser med en aromatisk seks-leddet ring. Nukleobase uracil må sees som et unntak, som er nesten identisk med timin og tar plassen til tymin i RNA. De lange kjedene til helikset består imidlertid ikke av uendrede nukleinsyrer, men av deres nukleotider. Nukleobasene omdannes til riboser eller deoksyriboser ved tilsetning av en ribosegruppe (RNA) eller en deoksyribosegruppe (DNA) og ved tilsetning av en eller flere fosfatgrupper til det tilsvarende nukleotid. Når det gjelder guanin, er det guanosinmonofosfat eller deoksyguanosinmonofosfat, som er inkorporert som en lenke i langkjede helixene til RNA og DNA.

Som en komponent av DNA og RNA har guanosin - som de andre nukleotidene - ikke en aktiv rolle, men koder i stedet de tilsvarende proteiner som blir syntetisert i cellen via kopier av DNA-strengen. Guanosine spiller en aktiv rolle i form av GTP og BNP i sitronsyresyklusen i respirasjonskjeden som en fosfatgruppegiver. I den modifiserte formen av guanosinmonofosfat, påtar seg nukleotidet også en aktiv rolle og fungerer som et messenger-stoff for intracellulær signaltransport, noe som er spesielt viktig for de anabole prosessene i proteinsyntese. I form av Ran-GTP fungerer nukleotidet som et spesialisert transportmiddel for transport av stoffer fra cellekjernen gjennom kjernemembranen inn i cytosol.

Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier

Den kjemiske formelen til guanosin er C10H13N5O5 og viser at nukleosidet utelukkende består av karbon, hydrogen, nitrogen og oksygen. De er molekyler som er tilgjengelige i praktisk talt ubegrensede mengder på jorden. Sjeldne sporstoffer eller mineraler er ikke en del av guanosin.

Guanosine forekommer - mest i form av nukleotid med samme navn - med noen få unntak i alle menneskelige celler som en komponent av DNA og RNA så vel som i mitokondriene og i cytosolen til cellene. Kroppen er i stand til å syntetisere guanosin i purinmetabolismen i en veldig kompleks prosess. Ekstraksjon av guanosin via bergingsveis-prosessen er imidlertid foretrukket. Forbindelser med høyere verdi som inneholder nukleobaser eller nukleotider brytes ned enzymatisk og katalytisk på en slik måte at nukleosider som guanosin kan resirkuleres.

For kroppen har dette fordelen at de biokjemiske nedbrytningsprosessene er mindre komplekse og derfor mindre utsatt for feil, og at mindre energi, dvs. mindre ATP og mindre GTP-forbruk, finner sted. Kompleksiteten og hastigheten som guanosin og dets mono-, di- og trifosfater er involvert i katalytiske reaksjoner tillater ikke noen direkte uttalelse om en optimal konsentrasjon i blodserumet.

Sykdommer og lidelser

De flere metabolske prosessene hvor guanosin er involvert sammen med andre nukleosider og spesielt i fosforylerte former som nukleotid, betyr at funksjonsforstyrrelser kan oppstå på noen punkter i metabolismen.

Fremfor alt er det genetiske defekter som kan føre til at visse enzymer ikke er til stede eller at deres bioaktivitet blir hemmet. En kjent X-koblet genetisk defekt fører til Lesch-Nyhan syndrom. Syndromet forårsaker en funksjonsfeil i bergingsveien til purinmetabolismen, slik at kroppen i økende grad må gå den anabole ruten for ny syntese. Den genetiske defekten, som kan arves på en recessiv måte, fører til en funksjonssvikt av hypoksantin-guanin-fosforibosyltransferase (HGPRT).

Til tross for økt ny syntese, er det en mangel på guanosin og dets bioaktive derivater. Dette er knyttet til overdreven urinsyreproduksjon, noe som forårsaker ledsagende symptomer som dannelse av urin- og nyrestein. Det permanent økte urinsyrenivået kan føre til utfelling av urinsyrekrystaller i vevet og forårsake smertefulle giktangrep. De nevrologiske forstyrrelsene, inkludert tilbøyeligheten til selvlemlestelse, er enda mer alvorlige.