Guanosine adalah nukleosida dari guanin asas purin dan dibentuk dengan penambahan yang sederhana gula ribose. Sekiranya deoxyribose, bukannya ribose, dilampirkan, ia adalah deoxyguanosine. Guanosine adalah komponen heliks dan heliks berganda RNA. Analog deoxyguanosine adalah sebahagian daripada DNA. Guanosine, sebagai guanosin trifosfat (GTP) dengan tiga fosfat kumpulan terpasang, adalah simpanan tenaga penting dan penderma kumpulan fosfat dalam kitaran sitrat dalam sel mitokondria.
Apa itu guanosine?
Guanosine adalah nukleosida guanin asas purin. Ia dibentuk dengan penambahan a ribose kumpulan melalui ikatan N-glikosidik. Dalam analog deoxyguanosine, pentosa yang dilampirkan terdiri daripada kumpulan deoxyribose. Guanosine dan deoxyguanosine adalah komponen heliks tunggal dan ganda RNA dan DNA. Pangkalan pelengkap dibentuk dalam setiap kes oleh sitosin asas pyrimidine atau sitidin nukleosida dan deoxycytidine, dengan mana guanosin dihubungkan sebagai pasangan asas dengan tiga hidrogen jambatan. Dengan tambahan fosfat kumpulan terpasang, guanosin membentuk bahagian fungsional penting dari apa yang disebut kitaran sitrat dalam rantai pernafasan sebagai guanosin difosfat (PDB) dan sebagai guanosin trifosfat (GTP). Ini adalah rantaian proses yang dikawal secara pemangkin di dalam metabolisme tenaga yang berlaku di mitokondria sel. GTP berfungsi di sini sebagai kedai tenaga dan fosfat penderma kumpulan. Di bawah tindakan enzim tertentu, GTP dapat diubah menjadi monofosfat guanosin siklik, yang memainkan peranan khusus dalam transduksi isyarat dalam sel, dengan memisahkan dua kumpulan fosfat. Dalam bentuk yang sedikit diubahsuai seperti yang disebut Ran-GTP, GTP melakukan tugas pengangkutan untuk pengangkutan bahan yang diperlukan antara inti sel dan sitosol, mengatasi membran sel dalam setiap kes.
Fungsi, tindakan, dan tugas
Heliks berganda dan tunggal DNA genetik DNA dan RNA terdiri daripada gabungan empat nukleik yang berbeza asas, yang mana asas guanin dan adenin berdasarkan tulang belakang purin, yang terdiri daripada cincin lima dan enam anggota. Kedua-dua asas sitosin dan timin merangkumi asas piramidin dengan cincin enam anggota yang beraroma. Uracil asas nukleik, yang hampir sama dengan timin dan menempati kedudukan timin dalam RNA, mesti dilihat sebagai pengecualian. Walau bagaimanapun, rantai heliks panjang tidak terdiri daripada tidak diubah suai asid nukleik, tetapi nukleotida mereka. Nukleik asas diubah menjadi ribosa atau deoksiribosa dengan penambahan satu kumpulan ribosa (RNA) atau satu kumpulan deoksiribosa (DNA), masing-masing, dan menjadi nukleotida yang sesuai dengan penambahan satu atau lebih kumpulan fosfat. Dalam kes guanin, ini adalah monofosfat guanosin atau monofosfat deoksi guanosin, yang digabungkan sebagai pautan pada heliks RNA dan DNA rantai panjang. Sebagai komponen DNA dan RNA, guanosin - seperti nukleotida lain - tidak mempunyai peranan aktif melainkan mengekod, melalui salinan helai DNA, yang sesuai protein yang disintesis dalam sel. Peranan aktif dimainkan oleh guanosin dalam bentuk GTP dan PDB dalam kitaran sitrat dalam rantai pernafasan sebagai penderma kumpulan fosfat. Dalam bentuk monofosfat guanosin yang diubah, nukleotida juga berperanan aktif dan menyediakan utusan untuk pengangkutan isyarat intraselular, yang sangat penting untuk proses anabolik dalam sintesis protein. Dalam bentuk Ran-GTP, nukleotida menyediakan kenderaan pengangkutan khusus untuk pengangkutan bahan dari nukleus melalui membran nuklear ke sitosol.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan tahap optimum
Formula molekul kimia guanosin adalah C10H13N5O5, menunjukkan bahawa nukleosida terdiri sepenuhnya dari karbon, hidrogen, nitrogen, dan oksigen. Ini adalah molekul yang terdapat dalam jumlah yang hampir tidak terhad di Bumi. Jarang unsur surih or mineral bukan sebahagian daripada guanosin. Guanosin dijumpai - kebanyakannya dalam bentuk nukleotida dengan nama yang sama - dengan sedikit pengecualian pada semua sel manusia sebagai komponen DNA dan RNA, serta dalam mitokondria dan sitosol sel. Tubuh mampu mensintesis guanosin dalam metabolisme purin dalam proses yang sangat kompleks. Walau bagaimanapun, cara yang lebih baik untuk mendapatkan guanosin adalah melalui proses menyelamatkan jalan. Sebatian bernilai lebih tinggi yang mengandungi asas nukleik atau nukleotida terdegradasi secara enzimatik-pemangkin sedemikian rupa sehingga nukleosida seperti guanosin dapat dikitar semula. Bagi badan, ini mempunyai kelebihan bahawa proses degradasi biokimia kurang kompleks dan dengan demikian kurang terdedah kepada kesalahan, dan semakin sedikit tenaga, iaitu kurang ATP dan kurang penggunaan GTP, berlaku. Kerumitan dan kadar di mana guanosin dan mono-, di-, dan trifosfatnya terlibat dalam tindak balas pemangkin tidak membenarkan pernyataan langsung mengenai optimum kepekatan in darah serum.
Penyakit dan gangguan
Proses metabolik berganda di mana guanosin terlibat, bersama dengan nukleosida lain dan terutama dalam bentuk fosforilasi sebagai nukleotida, menentukan bahawa disfungsi dapat terjadi pada beberapa titik dalam metabolisme. Ini terutamanya kecacatan genetik yang boleh mengakibatkan ketiadaan yang pasti enzim atau penghambatan bioaktiviti mereka. Kecacatan genetik berkaitan X yang diketahui membawa kepada sindrom Lesch-Nyhan. Sindrom ini menyebabkan disfungsi pada jalan penyelamatan metabolisme purin, sehingga badan mesti semakin mengikuti jalan anabolik sintesis baru. Kecacatan genetik yang diwarisi secara beransur-ansur menyebabkan kehilangan fungsi hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT). Walaupun terdapat peningkatan sintesis baru, kekurangan guanosin atau turunan bioaktifnya berkembang. Ini dikaitkan dengan berlebihan asid urik pengeluaran, yang menyebabkan gejala bersamaan seperti pembentukan batu kencing dan batu ginjal. Yang dinaikkan secara kekal asid urik tahap boleh membawa kepada pemendakan kristal asid urik dalam tisu dan menyebabkan serangan yang menyakitkan gout. Yang lebih serius dalam hal ini adalah gangguan neurologi, termasuk kecenderungan untuk memusnahkan diri sendiri.
