Guanosiin on puriinaluse guaniini nukleosiid ja moodustub lihtsa liite lisamise teel suhkur riboos. Kui desoksüriboosi, siis mitte ribooson kinnitatud, see on deoksüguanosiin. Guanosiin on RNA heeliksite ja topeltheeliksite komponent. Deoksüguanosiini analoog on osa DNA-st. Guanosiin kui guanosiintrifosfaat (GTP) koos kolmega fosfaat seotud rühmad on raku tsitraattsükli oluline fosfaatrühmade energiavaru ja doonor mitokondrid.
Mis on guanosiin?
Guanosiin on puriinaluse guaniini nukleosiid. See moodustub a liitmisel riboos rühma N-glükosiidsideme kaudu. Deoksüguanosiini analoogis koosneb kinnitatud pentoos desoksüriboosi rühmast. Guanosiin ja deoksüguanosiin on RNA ja DNA ühe- ja topeltheeliksite komponendid. Komplementaarse aluse moodustavad igal juhul pürimidiinaluse tsütosiin või selle nukleosiidtsütidiin ja deoksütsütidiin, millega guanosiin on ühendatud aluspaarina kolmekordse vesinik sild. Koos täiendavaga fosfaat Seotud rühmade korral moodustab guanosiin olulise funktsionaalse osa nn tsitraaditsüklist hingamisahelas guanosiindifosfaadina (GDP) ja guanosiintrifosfaadina (GTP). See on katalüütiliselt kontrollitud protsesside ahel energia metabolism mis toimub mitokondrid rakkudest. GTP toimib siin energiavaruna ja fosfaat rühma annetaja. Spetsiifilise ensüümi toimel saab GTP muuta kaks fosfaatrühma lahutades tsükliliseks guanosiinmonofosfaadiks, millel on rakusisene signaaliülekandes eriline roll. Veidi modifitseeritud kujul, nn Ran-GTP, täidab GTP transpordiülesandeid ainete vajalikuks transportimiseks rakutuuma ja tsütosooli vahel, ületades rakumembraan igal juhul.
Funktsioon, tegevus ja ülesanded
Geneetilise materjali DNA ja RNA topelt- ja üksikheeliksid koosnevad ainult nelja erineva nukleiini liitmisest alused, mille alused guaniin ja adeniin põhinevad puriini selgrool, mis koosneb viie- ja kuueliikmelisest ringist. Kaks alused tsütosiin ja tümiin kehastavad aromaatse kuueliikmelise tsükliga pürimidiinaluseid. Erandina tuleb vaadelda tümiiniga peaaegu identset nukleiinalust uratsiili, mis hõivab tümiini positsiooni RNA-s. Pikkade heelikside ahelad ei koosne aga muutmata kujul nukleiinhapped, kuid nende nukleotiididest. Nukleiinne alused transformeeritakse riboosideks või desoksüriboosideks vastavalt ühe riboosrühma (RNA) või ühe desoksüriboosirühma (DNA) lisamisega ning vastavaks nukleotiidiks ühe või mitme fosfaatrühma lisamise teel. Guaniini puhul on see guanosiinmonofosfaat või deoksüguanosiinmonofosfaat, mis on lülina ühendatud RNA ja DNA pika ahelaga spiraalidega. DNA ja RNA komponendina ei ole guanosiinil - nagu teistel nukleotiididel - aktiivset rolli, kuid see kodeerib DNA ahela koopiate kaudu vastavaid valgud mis sünteesitakse rakus. Aktiivset rolli mängib guanosiin GTP ja SKT kujul tsitraaditsüklis hingamisahelas fosfaatrühma doonorina. Guanosiinmonofosfaadi modifitseeritud kujul on nukleotiidil ka aktiivne roll ja see pakub rakusisest signaali transporti, mis on eriti oluline valgusünteesi anaboolsete protsesside jaoks. Ran-GTP kujul pakub nukleotiid spetsiaalseid transpordivahendeid ainete transportimiseks tuumast tuumamembraani kaudu tsütosooli.
Moodustumine, esinemine, omadused ja optimaalsed tasemed
Guanosiini keemiline molekulvalem on C10H13N5O5, mis näitab, et nukleosiid koosneb täielikult süsinik, vesinik, lämmastikja hapnik. Need on molekulid mis on Maa peal saadaval praktiliselt piiramatus koguses. Haruldane mikroelemendid or mineraalid ei kuulu guanosiini. Guanosiini leidub - enamasti samanimelise nukleotiidi kujul - väheste eranditega kõigis inimrakkudes DNA ja RNA komponendina, samuti mitokondrid ja rakkude tsütosool. Keha suudab väga keerulises protsessis sünteesida guanosiini puriini ainevahetuses. Eelistatud viis guanosiini saamiseks on päästetee protsess. Kõrgema väärtusega ühendid, mis sisaldavad nukleiinaluseid või nukleotiide, lagundatakse ensümaatiliselt katalüütiliselt selliselt, et nukleosiide, näiteks guanosiini, saab taaskasutada. Keha jaoks on see eelis, et biokeemilised lagunemisprotsessid on vähem keerukad ja seega vähem eksitavad, ja et toimub vähem energiat, st vähem ATP-d ja vähem GTP-d. Guanosiini ning selle mono-, di- ja trifosfaatide katalüütilistes reaktsioonides osalemise keerukus ja kiirus ei võimalda otseselt öelda optimaalse kontsentratsioon in veri seerum.
Haigused ja häired
Mitmed metaboolsed protsessid, milles guanosiin osaleb, koos teiste nukleosiididega ja eriti fosforüülitud kujul nukleotiididena dikteerivad, et ainevahetuse mõnes punktis võib esineda düsfunktsioon. Peamiselt võivad geneetilised defektid olla teatud puudumine ensüümide või nende bioaktiivsuse pärssimine. Tuntud X-seotud geneetiline defekt viib Lesch-Nyhani sündroomini. Sündroom põhjustab puriini ainevahetuse päästetee düsfunktsiooni, nii et keha peab üha enam järgima uue sünteesi anaboolset rada. Recessiivselt pärilik geneetiline defekt põhjustab hüpoksantiin-guaniinfosforibosüültransferaasi (HGPRT) funktsiooni kaotuse. Vaatamata suurenenud uuele sünteesile tekib guanosiini või selle bioaktiivsete derivaatide defitsiit. Seda seostatakse liigsega kusihappe produktsioon, mis põhjustab vastavaid kaasnevaid sümptomeid nagu kuseteede ja neerukivide moodustumine. Püsivalt kõrgendatud kusihappe tasemel saab viima kuni kusihappekristallide sadestumiseni koes ja põhjustada valulikke podagra. Sellega seoses on veelgi tõsisemad neuroloogilised häired, sealhulgas kalduvus enesevigastamisele.
