Det nukleosider De er en stor gruppe biologiske molekyler, der består af en nitrogenholdig base og et sukker med fem carbonatomer, kovalent bundet. Med hensyn til strukturer er de meget forskellige.
De er forløberne for syntesen af nukleinsyrer (DNA og RNA), en grundlæggende begivenhed til kontrol af stofskiftet og væksten af alle levende væsener. De deltager også i forskellige biologiske processer og modulerer blandt andet nogle af nervesystemets, muskuløse og kardiovaskulære systems aktiviteter..
I dag bruges modificerede nukleosider som antiviral og kræftbehandling takket være deres egenskab ved at blokere DNA-replikation.
Det er vigtigt ikke at forveksle udtrykket nukleosid med nukleotid. Skønt begge elementer er strukturelt ens, idet de består af monomerer af nukleinsyrer, har nukleotiderne en eller flere yderligere phosphatgrupper. Det vil sige, et nukleotid er et nukleosid med en phosphatgruppe.
Artikelindeks
Nukleosider er molekyler, der består af byggestenene til nukleinsyrer. De har lav molekylvægt og ligger i et interval mellem 227,22 til 383,31 g / mol.
Takket være den nitrogenholdige base reagerer disse strukturer som baser med pKa-værdier mellem 3,3 og 9,8.
Nukleosidstrukturen omfatter en nitrogenholdig base bundet af en kovalent binding til et sukker med fem carbonatomer. Vi vil undersøge disse komponenter grundigt nedenfor..
Den første komponent - den nitrogenholdige base, også kaldet nukleobase - er et fladt molekyle af aromatisk karakter, der indeholder nitrogen i sin struktur og kan være en purin eller en pyrimidin.
Den førstnævnte består af to sammensmeltede ringe: et af seks atomer og det andet af fem. Pyrimidiner er mindre og består af en enkelt ring.
Den anden strukturelle komponent er en pentose, som kan være en ribose eller en deoxyribose. Ribose er et "normalt" sukker, hvor hvert carbonatom er bundet til et ilt. I tilfælde af deoxyribose modificeres sukkeret, da det mangler et iltatom ved kulstof 2 '.
I alle nukleosider (og også i nukleotider), som vi naturligt finder, er bindingen mellem begge molekyler af β-N-glykosid-typen, og den er resistent over for alkalisk spaltning..
Sukkerets 1'-carbon er bundet til nitrogen 1 i pyrimidin og nitrogen 9 i purin. Som vi kan se, er det de samme komponenter, som vi finder i de monomerer, der udgør nukleinsyrer: nukleotider.
Indtil videre har vi beskrevet den generelle struktur af nukleosider. Der er dog nogle med visse kemiske modifikationer, hvor den mest almindelige er foreningen af en methylgruppe med den nitrogenholdige base. Methyleringer kan også forekomme i kulhydratdelen.
Andre mindre hyppige modifikationer indbefatter isomerisering, for eksempel fra uridin til pseudouridin; tab af hydrogen; acetylering; formylering; og hydroxylering.
Afhængig af de strukturelle komponenter i nukleosidet er en klassificering i ribonukleosider og deoxynukleosider blevet etableret. I den første kategori finder vi nukleosider, hvis purin eller pyrimidin er bundet til en ribose. Derudover er de nitrogenholdige baser, der danner dem, adenin, guanin, cytosin og uracil.
I deoxynukleosider er den nitrogenholdige base forankret til deoxyribose. Baserne, som vi finder, er de samme som i ribonukleotider, med undtagelse af at pyrimidin uracil erstattes af en thymin.
På denne måde navngives ribonukleosider afhængigt af den nitrogenholdige base, som molekylet indeholder, og etablerer følgende nomenklatur: adenosin, cytidin, uridin og guanosin. For at identificere et deoxynukleosid tilføjes præfikset deoxy-, nemlig: deoxyadenosin, deoxycytidin, deoxyuridin og deoxyguanosin.
Som vi nævnte tidligere, er den grundlæggende forskel mellem et nukleotid og et nukleosid, at førstnævnte har en phosphatgruppe bundet til 3'-carbon (3'-nukleotid) eller til 5'-carbon (5'-nukleotid). Med hensyn til nomenklatur kan vi således finde, at et synonym for det første tilfælde er et nukleosid-5'-phosphat.
Nukleosidtriphosphat (det vil sige med tre fosfater i deres struktur) er råmaterialet til konstruktion af nukleinsyrer: DNA og RNA.
Takket være de højenergibindinger, der holder fosfatgrupperne sammen, er de strukturer, der let gemmer energi med tilstrækkelig tilgængelighed for cellen. Det mest berømte eksempel er ATP (adenosintrifosfat), bedre kendt som "celleens energivaluta".
Selve nukleosiderne (uden fosfatgrupper i deres struktur) har ikke signifikant biologisk aktivitet. Imidlertid finder vi hos pattedyr en slående undtagelse: adenosinmolekylet.
I disse organismer påtager adenosin sig rollen som autocoid, hvilket betyder, at det fungerer som et lokalt hormon og også som en neuromodulator..
Cirkulationen af adenosin i blodbanen modulerer forskellige funktioner såsom vasodilatation, puls, sammentrækninger i de glatte muskler, frigivelse af neurotransmittere, nedbrydning af lipider, blandt andre..
Adenosine er berømt for sin rolle i reguleringen af søvn. Når koncentrationen af dette nukleosid øges, forårsager det træthed og søvn. Derfor holder forbruget af koffein (et molekyle svarende til adenosin) os vågen, da det blokerer interaktioner mellem adenosin og dets respektive receptorer i hjernen..
Nukleosider kan indtages i mad, og det har vist sig, at de modulerer forskellige fysiologiske processer, hvilket gavner visse aspekter af immunsystemet, udvikling og vækst i mave-tarmkanalen, lipidmetabolisme, leverfunktioner, blandt andre..
De er rigelige komponenter i modermælk, te, øl, kød og fisk, blandt andre fødevarer.
Eksogent nukleosid (og nukleotid) tilskud er vigtigt hos patienter, der mangler evnen til at syntetisere disse forbindelser de novo.
Med hensyn til absorption absorberes næsten 90% af nukleotiderne i form af nukleosider og phosphoryleres igen i tarmens celler.
Visse nukleosid- eller modificerede nukleotidanaloger har vist anticancer- og antiviral aktivitet, hvilket muliggør behandling af tilstande af signifikant medicinsk betydning, såsom HIV / AIDS, herpesvirus, hepatitis B-virus og leukæmi, blandt andre..
Disse molekyler bruges til behandling af disse patologier, da de har evnen til at hæmme DNA-syntese. Disse transporteres aktivt ind i cellen og forhindrer fremtidig replikation af virusgenomet, da de præsenterer kemiske ændringer..
Analogerne, der bruges som behandling, syntetiseres gennem forskellige kemiske reaktioner. Modifikationer kan komme i ribosedelen eller i den nitrogenholdige base.
Endnu ingen kommentarer