Guanina -kenmerken, structuur, training en functies

De Guanina Het is een stikstofbasis die dient voor de biosynthese van het 5'-monofosfaatguanilaat. Beide stoffen maken respectievelijk deel uit van het RNA en DNA, dat de genetische informatie van de cellen opslaat.

Ribonucleïnezuur (RNA) en deoxyribonuclezuur (DNA) worden gevormd door nucleotiden, die worden gevormd door een stikstofbasis bevestigd aan een suiker en een fosfaatgroep.

Bron: Neurotoger [Public Domain]

Guanine, naast het maken van nucleïnezuren, in hun monofosfaat, difosfaat en drie -fase nucleosiden (GMP, BBP en GTP) deelnemen aan processen zoals energiemetabolisme, vertaling van intracellulair signaal, de fysiologie van fotoreceptoren en de fusie van Vesicles.

[TOC]

Chemische structuur

De chemische structuur van guanine (2-amino-6-hydroxipurine) is een heterocyclische puriniering, die bestaat uit een systeem met twee ringen verenigd: de ene ring is pyrimidine en de andere ring is imidazol.

De heterocyclische ring van guanine is plat en met wat dubbele conjugaatverbindingen. Bovendien heeft het twee tautomere vormen, de keto- en enolvorm, tussen groepen C-1 en N-6.

Kenmerken

De kenmerken van guanine zijn de volgende:

- Guanine is een apolaire substantie. Het is onoplosbaar in water, maar het is oplosbaar in geconcentreerde oplossingen van zuren of sterke basen.

- Het kan worden geïsoleerd als een witte vaste stof, met empirische formule C₅H₅N₅Of, en molecuulgewicht 151,3 g/mol.

- De eigenschap van het absorberen van licht bij 260 nm van het DNA is gedeeltelijk te wijten aan de chemische structuur van de guanine.

- In DNA vormt guanine drie waterstofbindingen. De carbonyl C-6-groep is een waterstofverbindingsacceptor, de N-1-groep en de C-2-aminogroep zijn waterstofbindingsdonoren.

Om deze reden is meer energie nodig om een ​​verband te verbreken tussen een guanine en een cytosine, dan die van een adenine met een tijdstip, omdat het laatste koppel wordt gekoppeld door slechts twee waterstofbruggen.

Kan u van dienst zijn: elektroforese: foundation, techniek, waarvoor is het voor, voorbeelden

- In de cel maakt het altijd deel uit van nucleïnezuren of als GMP, BBP en GTP, nooit in hun vrije vorm.

Biosynthese

Het guaninemolecuul wordt, net als andere purines, gesynthetiseerd van novo Van 5-fosforibosyl-1-pyrofosfaat (PRPP), door enzym gekatalyseerde reacties.

De eerste stap bestaat uit de toevoeging van een aminogroep, van glutamine tot de PRPP en vormt 5-fosforibosylamine (PRA).

Vervolgens komt in een geordende sequentie de toevoeging van glycine, aspartaat, glutamine, vorming en koolstofdioxide aan de PRA voor. Op deze manier wordt een tussenliggende metaboliet genaamd Inosina 5'-monofosfaat (IMP) gevormd.

Tijdens dit proces wordt de vrije energie van ATP-hydrolyse (adenosine 5'-triffosfaat) gebruikt, die ADP (adenosine 5'-diaphypho) en PI (anorganisch fosfaat) produceert.

Een oxidatie van de bedachte op NAD⁺ (Nicotinamide en adenine dinucleotide), produceert Xantine 5'-monofosfaat (XMP). De daaropvolgende toevoeging van een aminogroep aan de XMP produceert de guanilaatato -molecuul.

De regulering van de biosynthese van guanilaïto wordt in het begin uitgevoerd, wanneer PRA wordt gevormd en uiteindelijk, wanneer de oxidatie van de impe optreedt. Regulatie treedt op door negatieve feedback: een GMP -nucleotide remt enzymen in beide fasen.

Tijdens de metabole afbraak van nucleotiden worden stikstofbases gerecycled. De GMP wordt gevormd door het hypoxantine-keepanine-enzymfosforibosyltransferase, waardoor een fosribosylgroep van de PRPP naar de guanine wordt overgebracht.

Functie

Omdat de guanine niet in zijn vrije vorm wordt gevonden, zijn de functies geassocieerd met GMP, BBP en GTP. Sommigen van hen worden hieronder vermeld:

- 5'-triffosfaat (GTP) Guanosine fungeert als een gratis energiereservoir. De GTP-fosfaatgammatroep kan worden overgebracht naar adenosine 5'-trifosfaat (ADP), om ATP te vormen. Deze reactie is omkeerbaar en wordt gekatalyseerd door de nucleosid difosfaatkinase.

Kan u van dienst zijn: Beta galactosidase: kenmerken, structuur, functies

- De GMP is de meest stabiele vorm van de nucleotide die Guanina bevat. Door hydrolyse vormt de GMP GMP Cyclic (GMPC), een tweede messenger tijdens intracellulaire bewegwijzering, in de vertaalwegen. In Fooreceptor- en chemieorreceptorcellen van geur bijvoorbeeld.

- De GMPC neemt deel aan de ontspanning van de bloedvaten van de gladde spier, tijdens de biosynthese van stikstofoxide in de endotheelcellen.

- GTP -gamma -fosfaathydrolyse dient als een vrije energiebron voor eiwitbiosynthese in ribosomen.

- Helicase -enzymen hebben de vrije energie van GTP -hydrolyse nodig om de dubbele DNA -propeller te scheiden, tijdens de replicatie en transcriptie van het DNA.

- In hippocampus -neuronen wordt de werking van spanningsafhankelijke natriumkanalen gereguleerd door GTP -hydrolyse tot BBP.

Gerelateerde ziekten

Hoge niveaus van bloed en urinezuur en urine zijn geassocieerd met drie verschillende metabole defecten, die we hieronder zullen zien.

Lesch-Nyhan-syndroom

Het wordt gekenmerkt door HPRT-deficiëntie (hypoxantine-guaddibosyltransferase), een belangrijk enzym voor het recyclen van hypoxantine en guanine. In dit geval verhoogt het de PRPP -niveaus en vormt het geen IMP en GMP, twee belangrijke regulatoren van de initiële purinesynthese -fase. Dit alles is voorstander van biosynthese van novo van de purines.

PRPP -activiteit verhoogde synthase

Dit produceert een toename van PRPP -niveaus. Deze metaboliet werkt als een activator van de Gutamine PRPP-amidotranferase, die verantwoordelijk is voor de synthese van 5-fosforibosylamine, waardoor de biosynthese toeneemt van novo purines.

Kan u dienen: Sphingomyeline: wat is, structuur, functies, synthese

Von Gierke -syndroom

Het is een ziekte die verband houdt met glycogeenopslag type i. Patiënten die aan dit syndroom lijden, hebben een defecte 6-fosfatase-glucose. Dit produceert een toename van 6-fosfaatglucosespiegels, die dient voor de synthese van 5-fosfaatribose, via pentosefosfaat.

De 5-fosfaatribose is de startmetaboliet voor PRPP-biosynthese. Net als de vorige twee gevallen leidt dit tot een toename van de biosynthese van novo van de purines.

De toename van urinezuur in bloed en urine veroorzaakt symptomen die algemeen bekend staan ​​als jicht. In het geval van het Lesch Nyhan -syndroom missen patiënten volledig de activiteit van het HPRP -enzym, wat leidt tot de manifestatie van andere symptomen die verlamming en mentale retardatie omvatten.

Het HPRP -gen wordt gevonden op het X -chromosoom. Daarom beïnvloeden mutaties in dit gen mannen. Er is geen behandeling om neurologische problemen te behandelen. De symptomen geassocieerd met de toename van urinezuur worden behandeld met allopurinol.

Referenties

1. Dawson, r. et al. 1986. Gegevens voor biochemisch onderzoek. Clarendon Press, Oxford.
2. Horton, r; Moran, L; Scrimgeour, G; Perry, m. En Rawn, D. 2008. Principes van biochemie. 4e editie. Pearson Education.
3. Mathews, Van Holde, Ahern. 2001. Biochemie. 3e editie.
4. Murray, r; Granner, D; Mayes, p. En Rodwell, V. 2003. Harper's geïllustreerde biochemie. 26e editie. McGraw-Hill-bedrijven.
5. Nelson, DL en Cox, M. 1994. Lehninger. Principes van biochemie. 4e editie. Ed Omega.
6. Sigma-Aldrich. 20199999999999999999999999999999999999999111 2019 2019 20199999 E moetene9999191999998311133113331322111152222222111231311111111111122111111111121111111111111111111111111111 -11111111111a's11111a's1a's1a's1a's1a's1a's D1a's Dam dat ’TO. Guanine chemisch blad. Word breed webadres: Sigmaaldrich.com.