Bazele nucleice: funcție și boli

Nucleic Baze de sunt elementele care, în forma lor nucleotidică fosforilată, se completează până lanțurile lungi de ADN și ARN molecule. În ADN, care formează șuvițe duble asemănătoare scărilor, cele 4 nucleice care apar Baze de formează perechi strânse cu baza complementară respectivă prin hidrogen legături. Nucleicul Baze de constau fie dintr-o purină biciclică, fie dintr-o coloană vertebrală pirimidină monociclică.

Ce sunt bazele nucleice?

Cele 4 baze nucleice, adenină, guanină, citozină și timină, sunt elementele constitutive ale lanțurilor moleculare lungi cu dublu helix ale ADN-ului, formând perechile constante de adenină-timină (AT) și guanină-citozină (GC). Cele două baze adenină și guanină constau fiecare dintr-un inel biciclic modificat cu șase și cinci membri ai coloanei vertebrale a purinei și sunt, prin urmare, numite și baze purinice. Structura de bază a celorlalte două baze nucleice, citozina și timina, constau dintr-un inel heterociclic aromatic cu șase membri corespunzător unei coloane vertebrale pirimidinice modificate, motiv pentru care sunt denumite și baze pirimidinice. Deoarece ARN-ul este prezent în cea mai mare parte ca fire simple, inițial nu există o pereche de baze acolo. Acest lucru are loc numai în timpul replicării prin ARNm (ARN mesager). Copia catenei de ARN constă din bazele nucleice complementare analoage celei de-a doua catene de ADN. Singura diferență este că timina din ARN este substituită cu uracil. Lanțul ADN și ARN molecule nu sunt formate de bazele nucleice în formă pură, dar se combină mai întâi în cazul ADN-ului cu 5-zahăr dezoxiriboză pentru a forma nucleozida corespunzătoare. În cazul ARN, zahăr grupul este format din riboza. În plus, nucleozidele sunt fosforilate cu a fosfat reziduu pentru a forma așa-numitele nucleotide. Bazele purinice hipoxantină și xantină, care apar și în ADN și ARN, corespund timinei modificate. Hipoxantina se formează din adenină prin înlocuirea grupării amino (-NH3) cu o grupare hidroxi (-OH), iar xantina se formează din guanină. Nici o bază nucleică nu contribuie la transmiterea informațiilor genetice.

Funcția, acțiunea și rolurile

Una dintre cele mai importante funcții ale bazelor nucleice care se completează până firele duble de ADN trebuie să ofere o prezență la pozițiile lor respective desemnate. Secvența bazelor nucleice corespunde codului genetic și definește tipul și secvența aminoacizi acea se completează până proteine. Aceasta înseamnă că cea mai importantă funcție a bazelor nucleice ca componentă a ADN-ului constă într-un rol pasiv, static, adică acestea nu intervin activ în metabolism și structura lor biochimică nu este modificată în timpul procesului de citire de către ARN mesager (ARNm). Acest lucru explică parțial longevitatea ADN-ului. Timpul de înjumătățire al ADN-ului mitocondrial (ADNmt), la care se descompun jumătate din legăturile prezente inițial între bazele nucleice, este foarte dependent de condițiile de mediu și variază de la aproximativ 520 de ani în condiții medii cu temperaturi pozitive până la 150,000 de ani în condiții de permafrost. Ca o componentă a ARN-ului, bazele nucleice au un rol ceva mai activ. În principiu, atunci când celulele se divid, firele duble ADN sunt rupte și separate una de cealaltă pentru a forma o catenă complementară, ARNm, care este copia de lucru, ca să spunem așa, a materialului genetic și servește ca bază pentru selecție și secvență de aminoacizi din care intenționat proteine sunt asamblate. O altă bază nucleică, dihidrouracil, se găsește numai în așa-numitul ARN de transport (ARNt), pentru transportul aminoacizilor în timpul sintezei proteinelor. Unele baze nucleice îndeplinesc o funcție complet diferită ca parte a enzime, care activează și controlează în mod activ anumite procese biochimice prin mijloace catalitice. Cea mai cunoscută funcție este îndeplinită de adenină ca nucleotidă din energie echilibra de celule. Aici, adenina îndeplinește un rol important ca donator de electroni adenozină difosfat (ADP) și adenozin trifosfat (ATP) și ca component al nicotinamidei adenin dinucleotide (NAD).

Formare, apariție, proprietăți și niveluri optime

În forma nefosforilată, bazele nucleice constau exclusiv din carbon, hidrogen, și oxigen, substanțe omniprezente și disponibile gratuit. Prin urmare, corpul este capabil să sintetizeze singuri baze nucleice, dar procesul este complex și consumă energie. Prin urmare, recuperarea acizi nucleici prin reciclare este de preferat, de exemplu, B prin degradarea proteine conținând anumiți compuși care pot fi izolați și transformați în acizi nucleici cu câștig mic sau chiar de energie. Ca o regula, acizi nucleici nu apar în formă pură în organism, ci mai ales ca nucleozid sau deoxinucleozid cu un atașat riboza sau molecula de dezoxiriboză. Ca componentă a ADN-ului și ARN-ului și ca componentă a anumitor enzime, nucleicul acizi sau nucleozidele lor sunt fosforilate suplimentar reversibil cu unu până la trei fosfat grupuri (PO4-). Nu există o valoare de referință pentru o aprovizionare optimă de baze nucleice. Un deficit sau un exces de baze nucleice poate fi determinat indirect numai prin anumite tulburări ale metabolismului.

Boli și tulburări

Tipul de pericole, tulburări și riscuri care sunt asociate cu bazele nucleice sunt erori de număr și secvență pe ADN sau ARN, rezultând o schimbare în codificarea sintezei proteinelor. Dacă organismul nu poate corecta eroarea prin mecanismele sale de reparare, are loc sinteza proteinelor biologic inactive sau utilizabile, care la rândul lor pot conduce până la tulburări metabolice ușoare până la severe. De exemplu, genă pot fi prezente mutații care pot declanșa boli simptomatice de la început prin tulburări metabolice, care pot fi incurabile. Dar chiar și într-un genom sănătos, pot apărea erori de copiere în replicarea lanțurilor de ADN și ARN, care au un efect asupra metabolismului. O tulburare metabolică cunoscută în purină echilibra, de exemplu, se datorează unui genă defect pe cromozomul x. Din cauza genă defect, bazele purinice hipoxantină și guanină nu pot fi reciclate, ceea ce favorizează în cele din urmă formarea calculilor urinari și, în articulații, gută.