Гуанине

Гуанине је важна база азота и од централног је значаја за метаболизам нуклеинских киселина у организму. Може се синтетизовати у организму из аминокиселина. Међутим, због велике потрошње енергије ове реакције, она се често обнавља путем спашавања.

Шта је гванин?

Гванин је једна од пет азотних база које играју кључну улогу у структури ДНК и РНК. Такође је основна компонента других физиолошки важних молекула као што је ганисин трифосфат (ГТП).

Гуанин је пуринска база, чија се основна хемијска структура састоји од хетероцикличног ароматичног прстена сачињеног од шест атома и прстенастог прстена. У телу се најчешће јавља као мононуклеотид са рибозом или деоксирибозом и фосфатним остатком. Поред АТП-а, мононуклеотидни ГТП је складиште енергије у контексту енергетског метаболизма. У двострукој спирали ДНК, гванин је повезан са комплементарном азотном базом цитозином путем три водоничне везе.

Пошто је стварање слободног гванина веома енергетски интензивно, он се одваја од нуклеинских киселина у телу цепањем (пут спашавања) и поново користи у облику мононуклеотида за синтезу нуклеинске киселине. У организму се разграђује на мокраћну киселину. Гуанин је благо жућкаста супстанца са талиштем од 365 степени. Топи се распадањем. Нерастворљив је у води, али може да се раствара у киселинама и лужинама.

Функција, ефекат и задаци

Гуанин је део нуклеинских киселина и разних нуклеотида и нуклеозида. Као важна нуклеобаза, један је од централних молекула свих организама.

Он формира генетски код са остале три нуклеобазе аденин, цитозин и тимин. Попут ових, она се гликозидно везује за шећерну деоксирибозу у ДНК. Три узастопне нуклеобазе кодирају по једну аминокиселину као такозвани кодон. Неколико кодона према томе кодира протеин као ланац узастопних аминокиселина. Генетски код је смештен у ДНК. Унутар двоструке спирале ДНК постоји комплементарни ланац са одговарајућим комплементарним нуклеобазама. Повезан је с кодоногеним ланцем водоничним везивањем и одговоран је за стабилност генетских информација.

Унутар РНК, гванин, заједно са осталим нуклеобазама, игра важну улогу у синтези протеина. Нуклеозиди гуанисина и деоксигуанисина су такође важни интермедијарни производи у метаболизму. Поред тога, нуклеотиди ганисин монофосфат (ГМП), гуанисин дифосфат (БДП) и гванисин трифосфат (ГТП) одговорни су за енергетски метаболизам поред АТП и АДП. Нуклеотиди ДНК се такође појављују као интермедијарна једињења у метаболизму.

Образовање, појава, својства и оптималне вредности

Гуанин је од централне важности у метаболизму свих организама. Пошто је део нуклеинских киселина, она се такође слободно појављује као посредни продукт метаболизма. У људском организму се може синтетизовати из аминокиселина. Међутим, биосинтеза је веома енергетски интензивна.

Он се, дакле, опоравља из нуклеинских киселина у облику нуклеотида путем пута за спашавање. На путу спашавања слободне базе пурина попут аденина, гванина и хипоксантина исечене су из постојеће нуклеинске киселине и формирају се нови мононуклеотиди. Овај процес је много енергетски ефикаснији од нове синтезе гванина и његовог мононуклеотида. Мононуклеотид се поново користи за синтезу нуклеинских киселина. Пут спашавања на тај начин представља процес рециклирања: Када се гванин разграђује, мокраћна киселина се ствара преко међупроизвода ксантина.

Распад пурина у организму је главни извор мокраћне киселине. У птица, гмизаваца и слепих мишева, гванин је важан производ за излучивање азота поред мокраћне киселине. Будући да овај лепљиви производ садржи мало воде и може се слабо искористити за производњу енергије, излучује га директно птице и слепи мишеви. Пошто се укупна маса смањује када се излучује, побољшава се способност ових животиња да лете. Излучени гванин формира оно што је познато као гвано, посебно на тлима богатим кречом после временских непогода. Гуано је веома драгоцено ђубриво богато фосфором и азотом.

Овде можете пронаћи лекове

Болести и поремећаји

Ако се метаболизам гуанина поремети, могу се јавити здравствени проблеми. На пример, ако је оштећен ензим хипоксантин гванин фосфорибозил-трансфераза (ХГПРТ), пут спашавања је поремећен. Из тога се развија такозвани Лесцх-Нихан синдром.

У овој болести, опоравак мононуклеотида гванинина из нуклеинских киселина је недовољан. Уместо тога, долази до повећаног кварова гванина. У организму се стварају велике количине мокраћне киселине. Због тога је ова болест позната и као синдром хиперурицемије. У тешким случајевима долази до аутоагресије, когнитивних оштећења, па чак и до стране агресије. Често се пацијенти повреде. Дјечаци су углавном погођени јер је аутосомно рецесивна болест узрокована мутацијом гена на Кс хромозому.

Код девојчица мутацију треба да утичу оба Кс хромозома, али то се ретко дешава. Ако се Лесцх-Нихан синдром не лечи, деца умиру у дојеначкој доби. Распад гванина може се сузбити употребом лекова и посебне исхране. Симптоми се могу делимично ублажити. Нажалост, Лесцх-Нихан синдром не може се третирати каузално. Хиперурицемија се такође може јавити у вези са другим болестима или другим генетским оштећењима. Примарна хиперурицемија је један проценат генетске и 99 процената узрокована смањеним излучивањем мокраћне киселине путем бубрега.

Постоје и секундарни облици хиперурицемије. На пример, болести које су повезане са повећаним пропадањем ћелија, попут леукемије или одређених крвних болести, могу произвести више пурина и самим тим мокраћне киселине. Лијекови или алкохолизам могу такође довести до поремећаја метаболизма пурина. Као резултат повећаних концентрација мокраћне киселине, могу се појавити напади гихта због талога мокраћне киселине у зглобовима. Третман укључује дијету која садржи мало пурина, а самим тим и гванин.