Citosīns

Citosīns ir nukleīna bāze, kas ir DNS un RNS celtniecības bloks. Katras dzīvās būtnes ģenētisko kodu veido tas un vēl trīs nukleobāzes.

Kas ir citozīns?

Precīzs citozīna ķīmiskais nosaukums ir 4-amino-1H-pirimidin-2-ons, jo nukleīnās bāzes aminogrupa atrodas pirimidīna karkasa ceturtajā standarta pozīcijā. Pirimidīns ir molekula, kuras struktūra veido sešu locekļu gredzenu ar diviem slāpekļa atomiem.

Skābekļa atoms ieņem otro vietu. Pirimidīns ir neorganiska daļiņa; tas kalpo par pamatu daudzām citām konstrukcijām, piemēram, citozīnam, kurā tas ir svarīgs pamats. Citosīns tikai daļēji šķīst etanolā un ūdenī. Tās normālais fiziskais stāvoklis ir ciets, kušanas temperatūra ir no 320 līdz 325 ° C. Tas padara citozīnu par vienu no izturīgākajiem ķīmiskajiem savienojumiem.

Nukleobāze tīrā veidā jāmarķē ar bīstamības marķējumu “kairinošs”, jo tā var kairināt gļotādas un izraisīt iekaisumu. Tomēr citozīns izsauc šo reakciju tikai nedabīgās koncentrācijās, kas nenotiek dabā un rodas tikai mākslīgā bioķīmiskajā sintēzē.

Funkcija, efekts un uzdevumi

Citosīns ir viena no četrām nukleīna bāzēm, kas kopā ar cukura molekulām veido DNS (dezoksiribonukleīnskābi) un līdzīgu RNS (ribonukleīnskābi). Citosīnam tādējādi ir svarīga loma iedzimtās informācijas glabāšanā, kas ir atbildīga par šūnu un iedzimtības kontroli.

DNS sastāv no tā saukto nukleotīdu garajām ķēdēm. Lai citozīna celtniecības bloks kļūtu par nukleotīdu, tas jāapvieno ar citiem celtniecības blokiem. Nukleotīds sastāv no cukura molekulas, fosfātskābes un bāzes. Cilvēka DNS cukura molekula ir tā saucamā pentoze; nosaukums pentoze attiecas uz cukura piecstūru struktūru. Īpašie fermenti nolasa DNS šūnas kodolā un izveido kopiju, kas izkļūst no kodola. Tur to atkal nolasa citi fermenti un pārvērš olbaltumvielās.

Tāpēc arī bioloģijā šo procesu sauc par tulkojumu. Translācijas laikā atbildīgais enzīms katram kodam, kas sastāv no trim bāzes pāriem, izvēlas pareizo olbaltumvielu molekulu un no tā izveido garas ķēdes.Citosīns kopā ar guanīnu, kas ir vēl viena nukleīna bāze, veido tā saukto bāzes pāri. Abi DNS veidojošie bloki var izveidot savienojumu viens ar otru, piemēram, ar diviem puzles gabaliem, bet ne ar pārējām divām nukleobāzēm, timīnu un adenīnu. Citosīns un guanīns apvienojas ar ūdeņraža saites palīdzību un var tos atkal izšķīdināt, sadalot ūdeņradi.

Tiamīns ir arī pirimidīna bāze, kas tiek veidota, pamatojoties uz sešu locekļu gredzenu. Visām dzīvajām lietām ir kopīgi šie mantojuma pamatprincipi, un to pamatā ir tas pats ģenētiskais materiāls. Tikai bāzes pāru secība izlemj, kurš organisms rodas no ģenētiskā koda, kāda forma tam ir un kādas funkcijas tas var veikt.

Izglītība, sastopamība un īpašības

Citozīns rodas no pirimidīna. Šī viela ir sešu locekļu gredzens ar diviem slāpekļa atomiem.Pvinimidīnam ar vienu saiti ir pievienota NH2 grupa un viena skābekļa molekula ar divkāršu saiti. Turklāt ūdeņraža atoms piestiprinās vienam no diviem pirimidīna gredzena slāpekļa atomiem. Dabaszinātnes izšķir divas citozīna formas - tautomērus.

Papildus H1 tautomēram ir arī cita citozīna forma - 3H tautomērs. H1 tautomērs un H3 tautomērs viens no otra atšķiras ar to, ka dažādās papildu grupas piestiprinās dažādās pozīcijās uz pirimidīna gredzena. H1 variants notiek biežāk. Citozīnam nav optimālas vērtības; Cik bieži citozīns rodas cilvēka ķermenī, ir atkarīgs no dažādiem faktoriem. Tomēr, tā kā tas atrodas katras šūnas kodolā, tas ir ļoti izplatīts.

Jūs varat atrast savus medikamentus šeit

Slimības un traucējumi

Citosīns ir DNS sastāvdaļa, un to nosaka tā vieta ģenētiskā koda secībā kopā ar trim citām bāzēm par dzīves pamata mehānismiem. Tāpēc dzīve bez citozīna nav iespējama.

Ja, piemēram, nebūtu pieejams pietiekami daudz pamata vielu, no kurām citozīns tiek ražots ļoti agrīnā grūtniecības fāzē, embrija turpmāka attīstība nebūtu iespējama pat atsevišķās šūnas stadijā. Tāpēc nav iedomājama pilnīga citozīna neesamība dzīvā organismā. Citosīnu veido atomi, kas ir ļoti izplatīti. Tādēļ deficīts, kas rodas sliktas uztura dēļ, ir ārkārtīgi maz ticams. Ķermeņa šūna var apmainīties ar citozīnu, tāpat kā visas citas bāzes, izmantojot kļūdas, kopējot DNS (transkripcija) citai bāzei.

Šī ir mutācija, kurā fermenti šūnās veido nepareizas olbaltumvielu ķēdes. Šie proteīni nav funkcionāli vai funkcionāli tikai ierobežotā mērā vai arī tiem ir atšķirīga iedarbība, nekā paredzēts. Tas izjauc regulārus organisma procesus. Piemēram, mioadenilāta dezamināzes deficīta (MAD deficīta vai MADD) gadījumā AMPD1 gēna ģenētiskais kods ir kļūdains. Citosīnam faktiski vajadzētu būt 2. eksona 34. pozīcijā; bet ģenētiska defekta dēļ šo pozīciju nepareizi aizņem nukleotīds timīns.

Šīm mazajām izmaiņām ir krasas sekas: kods šajā brīdī signalizē par “apstāšanos”, tāpēc fermenti translācijas laikā sintezē tikai nepilnīgu olbaltumvielu. Tā rezultātā skeleta muskuļu metabolisma traucējumi izpaužas MADD. Tas rada muskuļu diskomfortu, piemēram, krampjus, vājumu un sāpes.