غوانوزين

غوانوزين هو نيوكليوسيد جوانين قاعدة البيورين ويتكون عن طريق إضافة ريبوز السكر البسيط. إذا تمت إضافة deoxyribose بدلاً من ribose ، فهو deoxyguanosine.

Guanosine هو جزء من الحلزونات واللوالب المزدوجة من RNA. يعتبر الديوكسي جوانوزين التناظري جزءًا من الحمض النووي. نظرًا لأن غوانوزين ثلاثي الفوسفات (GTP) مع ثلاث مجموعات فوسفات متصلة ، فإن الغوانوزين هو مخزن طاقة مهم ومتبرع لمجموعات الفوسفات داخل دورة السترات في الميتوكوندريا في الخلايا.

ما هو غوانوزين؟

Guanosine هو نيوكليوزيد من قاعدة البيورين. يتم إنشاؤه عن طريق إضافة مجموعة ريبوز عبر رابطة N-glycosidic. في حالة التناظرية deoxyguanosine ، يتكون البنتوز المرفق من مجموعة deoxyribose.

Guanosine و deoxyguanosine هما مكونات الحلزون الفردي والمزدوج للحمض النووي الريبي والحمض النووي. تشكل القاعدة التكميلية قاعدة بيريميدين cytosine أو nucleoside cytidine و deoxycytidine ، والتي يرتبط بها Guanosine كزوج أساسي مع رابطة هيدروجينية ثلاثية. مع مجموعات الفوسفات المرفقة بالإضافة إلى ذلك ، يشكل الغوانوزين جزءًا وظيفيًا مهمًا مما يسمى بدورة حمض الستريك داخل السلسلة التنفسية مثل ثنائي فوسفات الغوانوزين (الناتج المحلي الإجمالي) وغوانوزين ثلاثي الفوسفات (GTP).

إنها سلسلة من العمليات الخاضعة للرقابة التحفيزية داخل استقلاب الطاقة التي تحدث في الميتوكوندريا في الخلايا. يعمل GTP كمخزن للطاقة ومتبرع لمجموعة الفوسفات. تحت تأثير إنزيم معين ، يمكن تحويل GTP إلى أحادي فوسفات جوانوزين دوري عن طريق فصل مجموعتين من الفوسفات ، والتي لها دور خاص في نقل الإشارات داخل الخلية. في شكل معدّل قليلاً ، يتولى GTP مهام النقل لما يعرف بـ Ran-GTP من أجل النقل الضروري للمواد بين نواة الخلية والعصارة الخلوية ، والتغلب على غشاء الخلية.

الوظيفة والتأثير والمهام

تتكون الحلزونات المزدوجة والمفردة للحمض النووي DNA و RNA من سلسلة من أربعة قواعد نووية مختلفة فقط ، والتي تعتمد قواعد الجوانين والأدينين على هيكل عظمي البيورين ، والذي يتكون من حلقة مكونة من خمسة وستة أعضاء.

تجسد القاعدتان السيتوزين والثايمين قواعد بيريميدين بحلقة عطرية مكونة من ستة أعضاء. يجب أن يُنظر إلى nucleobase uracil على أنه استثناء ، والذي يكاد يكون مطابقًا للثيمين ويحل محل الثايمين في RNA. ومع ذلك ، فإن السلاسل الطويلة من اللوالب لا تتكون من أحماض نووية غير متغيرة ، بل تتكون من نيوكليوتيداتها. يتم تحويل القواعد النووية إلى ريبوز أو ديوكسيريبوز عن طريق إضافة مجموعة ريبوز (RNA) أو مجموعة deoxyribose (DNA) وعن طريق إضافة مجموعة فوسفات واحدة أو أكثر إلى النيوكليوتيدات المقابلة. في حالة الجوانين ، هو غوانوزين أحادي الفوسفات أو أحادي فوسفات الديوكسي جوانوزين ، والذي تم دمجه كحلول حلزونية طويلة السلسلة من الحمض النووي الريبي والحمض النووي.

كعنصر من مكونات الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) ، لا يلعب الغوانوزين - مثل النيوكليوتيدات الأخرى - دورًا نشطًا ، ولكنه بدلاً من ذلك يشفر البروتينات المقابلة التي يتم تصنيعها في الخلية عبر نسخ من خيط الحمض النووي. يلعب Guanosine دورًا نشطًا في شكل GTP والناتج المحلي الإجمالي في دورة حمض الستريك داخل السلسلة التنفسية كمانح لمجموعة الفوسفات. في الشكل المعدل من أحادي فوسفات الغوانوزين ، يلعب النيوكليوتيد أيضًا دورًا نشطًا ويعمل كرسول لنقل الإشارات داخل الخلايا ، وهو أمر مهم بشكل خاص لعمليات الابتنائية في تخليق البروتين. في شكل Ran-GTP ، يعمل النيوكليوتيد كوسيلة نقل متخصصة لنقل المواد من نواة الخلية عبر الغشاء النووي إلى العصارة الخلوية.

التعليم والوقوع والخصائص والقيم المثلى

الصيغة الكيميائية للغوانوزين هي C10H13N5O5 وتوضح أن النيوكليوزيد يتكون حصريًا من الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين. إنها جزيئات متوفرة بكميات غير محدودة عمليًا على الأرض. العناصر النادرة أو المعادن ليست جزءًا من غوانوزين.

يحدث الغوانوزين - غالبًا في شكل نيوكليوتيد يحمل نفس الاسم - مع استثناءات قليلة في جميع الخلايا البشرية كمكوِّن من الحمض النووي والحمض النووي الريبي وكذلك في الميتوكوندريا وفي العصارة الخلوية للخلايا. الجسم قادر على تصنيع الجوانوزين في عملية التمثيل الغذائي للبيورين في عملية معقدة للغاية. ومع ذلك ، يفضل استخراج الغوانوزين عبر عملية مسار الإنقاذ. تتحلل المركبات عالية القيمة التي تحتوي على القواعد النووية أو النيوكليوتيدات بشكل إنزيمي وتحفيزي بطريقة يمكن إعادة تدوير النيوكليوزيدات مثل الجوانوزين.

بالنسبة للجسم ، هذا له ميزة أن عمليات الانهيار الكيميائي الحيوي أقل تعقيدًا وبالتالي أقل عرضة للخطأ وأن الطاقة الأقل ، أي أقل من ATP واستهلاك أقل من GTP ، تحدث. التعقيد والسرعة التي تشارك بها الغوانوزين و mono- و di- و triphosphates في التفاعلات التحفيزية لا تسمح بأي بيان مباشر حول التركيز الأمثل في مصل الدم.

الأمراض والاضطرابات

إن العمليات الأيضية المتعددة التي يشارك فيها الغوانوزين مع النيوكليوسيدات الأخرى وخاصة في شكل الفسفرة باعتبارها نيوكليوتيد تعني أن الاضطرابات الوظيفية يمكن أن تحدث في بعض نقاط التمثيل الغذائي.

قبل كل شيء ، يمكن أن تؤدي العيوب الجينية إلى عدم وجود إنزيمات معينة أو تثبيط نشاطها الحيوي. يؤدي عيب وراثي معروف مرتبط بالكروموسوم X إلى متلازمة ليش نيهان. تسبب المتلازمة خللًا في مسار الإنقاذ لعملية التمثيل الغذائي للبيورين ، بحيث يتعين على الجسم أن يسلك بشكل متزايد المسار الابتنائي للتوليف الجديد. يؤدي الخلل الوراثي ، الذي يمكن توريثه بطريقة متنحية ، إلى فشل وظيفي في ناقل هيبوكسانثين - جوانين - فوسفوريبوزيل ترانسفيراز (HGPRT).

على الرغم من زيادة التوليف الجديد ، هناك نقص في الغوانوزين ومشتقاته النشطة بيولوجيًا. ويرتبط ذلك بالإفراط في إنتاج حمض اليوريك ، مما يسبب أعراضًا مصاحبة مثل تكون حصوات المسالك البولية والكلى. يمكن أن يؤدي ارتفاع مستوى حمض اليوريك بشكل دائم إلى ترسب بلورات حمض اليوريك في الأنسجة ويسبب نوبات النقرس المؤلمة. الاضطرابات العصبية ، بما في ذلك الميل إلى تشويه الذات ، هي أكثر خطورة.