گوانین: عملکرد و بیماری ها

گوانین مهم است نیتروژن پایه و نقش اصلی در متابولیسم اسید نوکلئیک در ارگانیسم دارد. می تواند از بدن در بدن سنتز شود اسیدهای آمینه. با این حال ، به دلیل صرف انرژی زیاد در این واکنش ، بازیابی آن اغلب از طریق مسیر نجات اتفاق می افتد.

گوانین چیست؟

گوانین یکی از پنج ماده ازته ای است پایگاه که در ساخت DNA و RNA نقش مهمی دارند. این همچنین یک جز basic اساسی دیگر از نظر فیزیولوژیکی مهم است مولکول ها مانند تری فسفات گوانیزین (GTP). گوانین نشان دهنده یک پایه پورین است که ساختار شیمیایی اساسی آن از یک حلقه معطر هتروسیکل حلقه ای شامل شش اتم و یک حلقه XNUMX متصل تشکیل شده است. در بدن ، معمولاً به صورت مونونوکلئوتید همراه است ریبوز یا deoxyribose و a فسفات باقیمانده همراه با ATP ، مونونوکلئوتید GTP ذخیره انرژی در زمینه است سوخت و ساز انرژی. در مارپیچ دوگانه DNA ، گوانین به مکمل مرتبط است نیتروژن سیتوزین پایه از طریق سه هیدروژن اوراق قرضه. از آنجا که تشکیل گوانین آزاد بسیار انرژی بر است ، از بدن از بدن بازیابی می شود اسیدهای نوکلئیک توسط شکاف (مسیر نجات) و دوباره به شکل یک مونونوکلئوتید برای سنتز اسید نوکلئیک استفاده می شود. در بدن ، تخریب می شود اسید اوریک. گوانین یک جامد کمی مایل به زرد با یک است نقطه ذوب از 365 درجه در زیر تجزیه ذوب می شود. در آن نامحلول است آب، اما می تواند در حل شود اسیدها و مواد قلیایی.

عملکرد ، اثر و وظایف

گوانین جز component اسیدهای نوکلئیک و نوکلئوتیدها و نوکلئوزیدهای مختلف. به عنوان یک پایه هسته ای مهم ، یکی از مراکز اصلی است مولکول ها از همه موجودات همراه با سه هسته دیگر پایگاه آدنین ، سیتوزین و تیمین ، این کد ژنتیکی را تشکیل می دهد. مانند اینها ، از نظر گلیکوزیدی به ماده گره خورده است قند deoxyribose در DNA. سه هسته ای متوالی پایگاه هر کدام یک اسید آمینه به عنوان یک کدون به اصطلاح کد می کنند. بنابراین چندین کدون یک پروتئین را به عنوان یک زنجیره متوالی کد می کنند اسیدهای آمینه. کد ژنتیکی در DNA ذخیره می شود. در مارپیچ دوگانه DNA یک زنجیره مکمل با پایه های هسته ای مکمل مربوطه وجود دارد. توسط زنجیره کدونوژنیک مرتبط است هیدروژن اتصال و مسئول ثبات اطلاعات ژنتیکی است. درون RNA ، گوانین همراه با سایر پایه های نوکلئیک نقش مهمی در سنتز پروتئین دارد. واسطه های مهم در متابولیسم نیز نوکلئوزیدهای گوانسین و deoxyguanisine هستند. علاوه بر این ، نوکلئوتیدهای guanisimonophosphate (GMP) ، گوانسین دی فسفات (GDP) و گوانیزین تری فسفات (GTP) نیز مسئول این هستند سوخت و ساز انرژی علاوه بر ATP و ADP. نوکلئوتیدهای DNA نیز به عنوان ترکیبات میانی در متابولیسم رخ می دهند.

شکل گیری ، وقوع ، خصوصیات و مقادیر بهینه

گوانین دارای اهمیت اصلی در متابولیسم همه موجودات است. از آنجا که این یک جز component از است اسیدهای نوکلئیک، همچنین به صورت میانی در متابولیسم آزادانه رخ می دهد. در ارگانیسم انسان ، می توان آن را از اسیدهای آمینه. با این حال ، بیوسنتز بسیار انرژی زا است. بنابراین ، از نوکلئیک بازیابی می شود اسیدها از طریق Salvage Pathway به شکل نوکلئوتید. در مسیر نجات ، بازهای پورین آزاد مانند آدنین ، گوانین و هیپوکسانتین از اسید نوکلئیک موجود خارج می شوند و به نوبه خود ، مونونوکلئوتیدهای جدیدی تشکیل می شوند. این فرآیند نسبت به سنتز جدید گوانین و مونونوکلئوتید آن بسیار کارآمدتر است. مونونوکلئوتید برای سنتز اسید نوکلئیک مجدداً استفاده می شود. بنابراین ، مسیر نجات یک فرایند بازیافت را نشان می دهد. در طی تخریب گوانین ، اسید اوریک از طریق محصول میانی گزانتین تشکیل می شود. تخریب پورین در بدن منبع اصلی ایجاد آن است اسید اوریک. در پرندگان ، خزندگان و خفاش ها ، گوانین یک محصول دفع مهم برای آن است نیتروژن، همراه با اسید اوریک. زیرا این محصول خمیری حاوی مقدار کمی است آب و همچنین برای تولید انرژی بسیار ضعیف است ، بخصوص توسط پرندگان و خفاش ها دفع می شود. زیرا دفع آن باعث کاهش کل می شود تودهاز پرواز توانایی این حیوانات بهبود یافته است. گوانین دفع شده ، به خصوص در خاک های آهکی پس از هوازدگی ، اصطلاحاً گوانو را تشکیل می دهد. گوانو کود بسیار با ارزشی است که سرشار از آن است فسفر و ازت

بیماری ها و اختلالات

وقتی متابولیسم گوانین مختل می شود ، سلامت مشکلات ممکن است رخ دهد به عنوان مثال ، هنگامی که آنزیم هیپوکسانتین-گوانین فسفریبوسیل ترانسفراز (HGPRT) معیوب باشد ، مسیر نجات مختل می شود. سندرم لچ-نیهان به اصطلاح از این امر ایجاد می شود. در این بیماری ، مونونوکلئوتیدهای گوانین به اندازه کافی از نوکلئیک بازیابی نمی شوند اسیدها. در عوض ، تخریب گوانین افزایش می یابد. مقادیر زیادی اسید اوریک در بدن تشکیل می شود. بنابراین ، این بیماری نیز نامیده می شود هیپراوریسمی سندرم در موارد شدید ، خودهاجمی ، اختلال شناختی و حتی پرخاشگری خارجی اتفاق می افتد. بیماران مرتباً به خود آسیب می رسانند. بیشتر پسران تحت تأثیر قرار می گیرند زیرا اختلال اتوزومال مغلوب در اثر a ایجاد می شود ژن جهش در کروموزوم X. در دختران ، هر دو X کروموزوم باید تحت تأثیر جهش قرار بگیریم ، اما این نادر است. اگر سندرم Lesch-Nyhan درمان نشود ، کودکان در دوران نوزادی می میرند. تخریب گوانین می تواند با استفاده از مهار شود داروهای و ویژه رژیم غذایی. بنابراین می توان علائم را تا حدی تخفیف داد. متأسفانه ، سندرم Lesch-Nyhan نمی تواند به طور علی درمان شود. هیپراوریسمی نیز می تواند در ارتباط با بیماری های دیگر یا سایر نقایص ژنتیکی رخ دهد. هیپراوریسمی اولیه یک درصد ژنتیکی و 99 درصد ناشی از کاهش دفع اسید اوریک توسط کلیه است. اشکال ثانویه نیز وجود دارد هیپراوریسمی. به عنوان مثال ، بیماری های مرتبط با افزایش پوسیدگی سلول ، مانند سرطان خون یا برخی دیگر خون بیماری ها ، می تواند رهبری به افزایش تولید پورین و در نتیجه اسید اوریک. داروها یا اعتیاد به نوشیدن الکل همچنین می توانید رهبری به اختلالات متابولیسم پورین. در نتیجه افزایش غلظت اسید اوریک ، نقرس حملات می توانند به دلیل رسوب اسید اوریک در مفاصل. از جمله کم درمان بودن پورین در درمان است رژیم غذایی و بنابراین ، یک رژیم غذایی کم گوانین.