nucleozide Sunt un grup mare de molecule biologice alcătuite dintr-o bază azotată și un zahăr cu cinci atomi de carbon, legate covalent. În ceea ce privește structurile, acestea sunt foarte diverse.
Sunt precursorii sintezei acizilor nucleici (ADN și ARN), un eveniment fundamental pentru controlul metabolismului și creșterii tuturor ființelor vii. De asemenea, participă la diferite procese biologice, modulând unele activități ale sistemului nervos, muscular și cardiovascular, printre altele..
Astăzi, nucleozidele modificate sunt utilizate ca terapie antivirală și anticanceroasă datorită proprietății lor de a bloca replicarea ADN-ului.
Este important să nu confundați termenul nucleozidă cu nucleotidă. Deși ambele elemente sunt similare din punct de vedere structural prin faptul că sunt alcătuite din monomeri ai acizilor nucleici, nucleotidele au una sau mai multe grupări fosfat suplimentare. Adică, o nucleotidă este o nucleozidă cu o grupare fosfat.
Indice articol
Nucleozidele sunt molecule formate din blocurile de construcție ale acizilor nucleici. Acestea au greutate moleculară mică, fiind în intervalul cuprins între 227,22 și 383,31 g / mol.
Datorită bazei azotate, aceste structuri reacționează ca baze cu valori pKa cuprinse între 3,3 și 9,8.
Structura nucleozidică cuprinde o bază azotată legată printr-o legătură covalentă la un zahăr cu cinci atomi de carbon. Mai jos vom explora aceste componente cu atenție..
Prima componentă - baza azotată, numită și nucleobaza - este o moleculă plană cu caracter aromatic care conține azot în structura sa și poate fi o purină sau o pirimidină.
Primele sunt formate din două inele topite: unul din șase atomi și celălalt din cinci. Pirimidinele sunt mai mici și sunt formate dintr-un singur inel.
A doua componentă structurală este o pentoză, care poate fi o riboză sau o dezoxiriboză. Riboza este un zahăr „normal” în care fiecare atom de carbon este legat de unul de oxigen. În cazul dezoxiribozei, zahărul este modificat, deoarece lipsește un atom de oxigen la 2 'de carbon.
În toate nucleozidele (și, de asemenea, în nucleotide) pe care le găsim în mod natural, legătura dintre ambele molecule este de tip β-N-glicozidic și este rezistentă la clivajul alcalin..
Carbonul 1 'al zahărului este atașat la azotul 1 al pirimidinei și azotul 9 al purinei. După cum putem vedea, acestea sunt aceleași componente pe care le găsim în monomerii care alcătuiesc acizii nucleici: nucleotidele.
Până în prezent, am descris structura generală a nucleozidelor. Cu toate acestea, există unele cu anumite modificări chimice, cea mai frecventă fiind unirea unei grupări metil cu baza azotată. Metilările pot apărea și în porțiunea de carbohidrați.
Alte modificări mai puțin frecvente includ izomerizarea, de exemplu de la uridină la pseudouridină; pierderea hidrogenilor; acetilare; formilare; și hidroxilare.
În funcție de componentele structurale ale nucleozidei, a fost stabilită o clasificare în ribonucleozide și deoxinucleozide. În prima categorie găsim nucleozidele a căror purină sau pirimidină este legată de o riboză. În plus, bazele azotate care le formează sunt adenina, guanina, citozina și uracilul.
În deoxinucleozide, baza azotată este ancorată de dezoxiriboză. Bazele pe care le găsim sunt aceleași ca la ribonucleotide, cu excepția faptului că pirimidina uracil este înlocuită cu o timină.
În acest fel, ribonucleozidele sunt denumite în funcție de baza azotată pe care o conține molecula, stabilind următoarea nomenclatură: adenozină, citidină, uridină și guanozină. Pentru a identifica o deoxinucleozidă, se adaugă prefixul deoxi- și anume: deoxiadenozină, deoxicitidină, dezoxiuridină și dezoxiguanozină.
După cum am menționat mai devreme, diferența fundamentală dintre o nucleotidă și o nucleozidă este că prima are o grupare fosfat atașată la carbonul 3 '(3'-nucleotidă) sau la carbonul 5' (5'-nucleotidă). Astfel, în ceea ce privește nomenclatura, putem constata că un sinonim al primului caz este un nucleozid-5'-fosfat.
Trifosfatul nucleozidic (adică cu trei fosfați în structura lor) este materia primă pentru construirea acizilor nucleici: ADN și ARN.
Datorită legăturilor cu energie ridicată care mențin grupurile fosfat laolaltă, acestea sunt structuri care stochează cu ușurință energie de disponibilitate adecvată pentru celulă. Cel mai faimos exemplu este ATP (adenozin trifosfat), mai bine cunoscut ca „moneda energetică a celulei”.
Nucleozidele în sine (fără grupări fosfat în structura lor) nu au activitate biologică semnificativă. Cu toate acestea, la mamifere găsim o excepție izbitoare: molecula de adenozină.
În aceste organisme, adenozina preia rolul de autocoid, ceea ce înseamnă că funcționează ca un hormon local și, de asemenea, ca neuromodulator..
Circulația adenozinei în fluxul sanguin modulează diferite funcții precum vasodilatație, ritm cardiac, contracții ale mușchilor netezi, eliberarea neurotransmițătorilor, degradarea lipidelor, printre altele..
Adenozina este renumită pentru rolul său în reglarea somnului. Când concentrația acestui nucleozid crește, provoacă oboseală și somn. De aceea, consumul de cofeină (o moleculă asemănătoare cu adenozina) ne ține treji, deoarece blochează interacțiunile adenozinei și ale receptorilor respectivi din creier..
Nucleozidele pot fi consumate în alimente și s-a demonstrat că modulează diferite procese fiziologice, beneficiind de anumite aspecte ale sistemului imunitar, dezvoltarea și creșterea tractului gastro-intestinal, metabolismul lipidelor, funcțiile hepatice, printre altele..
Sunt componente abundente în laptele matern, ceaiul, berea, carnea și peștele, printre alte alimente.
Suplimentarea cu nucleozide (și nucleotide) exogene este importantă la pacienții cărora le lipsește capacitatea de a sintetiza acești compuși de novo.
În ceea ce privește absorbția, aproape 90% din nucleotide sunt absorbite sub formă de nucleozide și fosforilate din nou în celulele intestinului.
Anumiți analogi nucleozidici sau nucleotidici modificați au demonstrat activitate anticanceroasă și antivirală, permițând tratamentul afecțiunilor de importanță medicală semnificativă precum HIV / SIDA, virusul herpes, virusul hepatitei B și leucemia, printre altele..
Aceste molecule sunt utilizate pentru tratamentul acestor patologii, deoarece au capacitatea de a inhiba sinteza ADN-ului. Acestea sunt transportate activ în celulă și, deoarece prezintă modificări chimice, împiedică replicarea viitoare a genomului virusului..
Analogii care sunt folosiți ca tratament sunt sintetizați prin diferite reacții chimice. Modificările pot apărea în porțiunea de riboză sau în baza azotată.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.