Tsütosiin

Tsütosiin "nukleiinne alus" on DNA ja RNA ehitusplokk. Iga elusolendi geneetiline kood koosneb sellest ja veel kolmest nukleobaasist.

Mis on tsütosiin?

Tsütosiini täpne keemiline nimi on 4-amino-1 H-pürimidiin-2-oon, kuna tuumaaluse aminorühm on pürimidiini raamistiku neljandas standardasendis. Pürimidiin on molekul, mille struktuur moodustab kahe lämmastikuaatomiga kuueliikmelise ringi.

Hapnikuaatom hõivab teise positsiooni. Pürimidiin on anorgaaniline osake; see on aluseks paljudele teistele konstruktsioonidele, näiteks tsütosiin, milles see on oluline ehitusplokk. Tsütosiin lahustub etanoolis ja vees ainult osaliselt. Selle normaalne füüsikaline olek on kindel, sulamistemperatuur on 320 kuni 325 ° C. See teeb tsütosiinist ühe tugevama keemilise ühendi.

Selle puhtal kujul olev nukleobaas tuleb märgistada ohumärgistusega “ärritav”, kuna see võib limaskesti ärritada ja põletikku põhjustada. Tsütosiin käivitab selle reaktsiooni ainult ebaloomulikes kontsentratsioonides, mida looduses ei esine ja mis on toodetud ainult kunstliku biokeemilise sünteesi teel.

Funktsioon, mõju ja ülesanded

Tsütosiin on üks neljast tuumaalusest, mis koos suhkru molekulidega moodustavad DNA (desoksüribonukleiinhape) ja sarnase RNA (ribonukleiinhape). Tsütosiin mängib seega olulist rolli päriliku teabe talletamisel, mis vastutab rakkude ja pärilikkuse kontrolli eest.

DNA koosneb pikkadest niinimetatud nukleotiidide ahelatest. Tsütosiini ehitusploki nukleotiidiks saamiseks peab see kombineeruma teiste ehitusplokkidega. Nukleotiid koosneb suhkru molekulist, fosfaathappest ja alusest. Inimese DNA-s on suhkru molekul nn pentoos; nimetus pentoos viitab suhkru viisnurgale struktuurile. Spetsiaalsed ensüümid loevad DNA raku tuumas ja teevad koopia, mis tuumast välja tuleb. Seal loevad seda uuesti teised ensüümid ja tõlgivad valkudeks.

Seetõttu nimetab bioloogia seda protsessi ka tõlkimiseks. Translatsiooni ajal valib vastutav ensüüm iga koodi jaoks õige proteiinimolekuli, mis koosneb kolmest aluspaarist, ja loob sellest pikad ahelad.Tsütosiin koos guaniiniga, mis on veel üks tuuma alus, moodustavad nn aluspaari. Need kaks DNA ehitusplokki võivad moodustada üksteisega ühenduse nagu kaks pusletükki - kuid mitte kahe teise nukleoaluse, tümiini ja adeniiniga. Tsütosiin ja guaniin kombineeruvad vesiniksideme abil ja suudavad need vesiniku eraldamise teel uuesti lahustada.

Tüümiin on ka pürimidiini alus, mis luuakse kuueliikmelise ringi põhjal. Kõik elusolendid jagavad neid pärandi põhiprintsiipe ja põhinevad samal geneetilisel põhimaterjalil. Ainult aluspaaride järjestus otsustab, milline organism geneetilisest koodist väljub, milline kuju tal on ja milliseid funktsioone ta saab täita.

Haridus, esinemine ja omadused

Tsütosiin tekib pürimidiinist. See aine on kahe lämmastikuaatomiga kuueliikmeline tsükkel.Üksise sidemega pürimidiini külge on kinnitatud NH2 rühm ja üksik kaksiksidemega hapniku molekul. Lisaks kinnitub vesinikuaatom pürimidiinitsükli kahest lämmastikuaatomist. Loodusteadused eristavad tsütosiini kahte vormi - tautomeere.

Lisaks H1 tautomeerile on veel üks tsütosiini vorm, 3H tautomeer. H1 tautomeer ja H3 tautomeer erinevad üksteisest selle poolest, et erinevad lisarühmad kinnituvad pürimidiinitsükli erinevates asendites. H1 variant esineb sagedamini. Tsütosiini jaoks pole optimaalset väärtust; Kui sageli tsütosiin inimkehas esineb, sõltub mitmesugustest teguritest. Kuna see asub iga raku tuumas, on see väga levinud.

Ravimid leiate siit

Haigused ja häired

Tsütosiin on DNA ehitusplokk ja selle määrab selle koht geneetilise koodi järjestuses koos kolme teise alusega, mis käsitlevad peamisi elumehhanisme. Seetõttu pole elu ilma tsütosiinita võimalik.

Kui näiteks raseduse väga varases faasis ei oleks saadaval piisavalt põhiaineid, millest tsütosiini toodetakse, pole embrüo edasine arendamine võimalik isegi üksikute rakufaaside korral. Seetõttu pole mõeldav tsütosiini täielik puudumine elusorganismis. Tsütosiin koosneb aatomitest, mis on väga levinud. Seetõttu on halva toitumise tagajärjel tekkinud puudus äärmiselt ebatõenäoline. Keharakk saab tsütosiini nagu kõik teised alused vahetada, vigade abil DNA kopeerimisel (transkriptsioon) teisele alusele.

See on mutatsioon, mille käigus rakkudes olevad ensüümid moodustavad valed valguahelad. Need valgud ei ole funktsionaalsed ega funktsionaalsed ainult piiratud määral või saavutavad kavandatust erineva efekti. See häirib organismi regulaarseid protsesse. Näiteks müoadenylaatdeaminaasidefitsiidi (MAD defitsiit või MADD) korral on AMPD1 geeni geneetiline kood vigane. Tsütosiin peaks tegelikult olema 2. eksoni positsioonil 34; kuid geneetilise defekti tõttu hõivab selle positsiooni nukleotiid tümiin valesti.

Sellel väikesel muutusel on drastilised mõjud: kood annab nüüd märku "peatumisest", mistõttu sünteesivad ensüümid mittetäielikku valku ainult translatsiooni ajal. Selle tulemusel avaldub luustiku lihaste metaboolne häire MADD-na. See põhjustab lihastes ebamugavusi, näiteks krampe, nõrkust ja valu.