Guanosin er nukleosidet til purinbasen guanin og dannes ved tilsetning av det enkle sukker ribose. Hvis deoksyribose, snarere enn ribose, er festet, er det deoksyguanosin. Guanosin er en komponent i helixene og doble helixene i RNA. Den analoge deoxyguanosine er en del av DNA. Guanosin, som et guanosintrifosfat (GTP) med tre fosfat grupper tilknyttet, er en viktig energilager og giver av fosfatgrupper innenfor sitratsyklusen i celle mitokondrier.
Hva er guanosin?
Guanosin er nukleosidet til purinbasen guanin. Den dannes ved tilsetning av en ribose gruppe via en N-glykosidbinding. I den analoge deoksyguanosinen består den vedlagte pentosen av deoksyribosegruppen. Guanosin og deoksyguanosin er komponenter i de enkle og doble spiralene til RNA og DNA. Den komplementære basen dannes i hvert tilfelle av pyrimidinbasecytosinet eller dets nukleosidcytidin og deoksycytidin, som guanosin er forbundet med som et basepar med en trippel hydrogen bro. Med tillegg fosfat grupper knyttet, danner guanosin en viktig funksjonell del av den såkalte sitratsyklusen i luftveiskjeden som guanosindifosfat (BNP) og som guanosintrifosfat (GTP). Dette er en kjede av katalytisk kontrollerte prosesser i energimetabolisme som foregår i mitokondrier av cellene. GTP fungerer her som en energilager og fosfat gruppedonor. Under virkningen av et spesifikt enzym kan GTP omdannes til det sykliske guanosinmonofosfatet, som spiller en spesiell rolle i signaltransduksjon i cellen, ved å dele av to fosfatgrupper. I litt modifisert form som såkalt Ran-GTP utfører GTP transportoppgaver for den nødvendige transporten av stoffer mellom cellekjernen og cytosol, for å overvinne cellemembran i hvert tilfelle.
Funksjon, handling og oppgaver
De doble og enkle spiralene til genetisk materiale DNA og RNA består av en sammenkobling av bare fire forskjellige nukleiner baser, hvorav basene guanin og adenin er basert på purin-ryggraden, som består av en fem- og en seksleddet ring. De to baser cytosin og tymin legemliggjør pyrimidinbaser med en aromatisk seksleddet ring. Nukleinbase uracil, som er nesten identisk med tymin og inntar posisjonen til tymin i RNA, må sees på som et unntak. De lange helikjedene består imidlertid ikke av umodifisert nukleinsyrer, men av deres nukleotider. Kjernen baser transformeres til riboser eller deoksyriboser ved tilsetning av henholdsvis en ribosegruppe (RNA) eller en deoksyribosegruppe (DNA) og til det tilsvarende nukleotid ved tilsetning av en eller flere fosfatgrupper. Når det gjelder guanin, er dette guanosinmonofosfat eller deoksyguanosinmonofosfat, som er innlemmet som et ledd i langkjedede helixer av RNA og DNA. Som en komponent av DNA og RNA har guanosin - i likhet med de andre nukleotidene - ingen aktiv rolle, men koder, tilsvarende kopier av DNA-strengen, proteiner som er syntetisert i cellen. En aktiv rolle spilles av guanosin i form av GTP og BNP i sitratsyklusen i luftveiskjeden som en fosfatgruppedonor. I den modifiserte formen av guanosinmonofosfat inntar nukleotidet også en aktiv rolle og gir en messenger for intracellulær signaltransport, noe som er spesielt viktig for anabole prosesser i proteinsyntese. I form av Ran-GTP gir nukleotidet spesialiserte transportbiler for stofftransport fra kjernen gjennom kjernemembranen og inn i cytosolen.
Dannelse, forekomst, egenskaper og optimale nivåer
Den kjemiske molekylformelen til guanosin er C10H13N5O5, noe som indikerer at nukleosidet består helt av karbon, hydrogen, nitrogenog oksygen. Disse er molekyler som er tilgjengelig i nesten ubegrensede mengder på jorden. Sjelden sporstoffer or mineraler er ikke en del av guanosin. Guanosin finnes - hovedsakelig i form av nukleotidet med samme navn - med få unntak i alle menneskelige celler som en komponent av DNA og RNA, så vel som i mitokondrier og cytosol av cellene. Kroppen er i stand til å syntetisere guanosin i purinmetabolismen i en veldig kompleks prosess. Imidlertid er den foretrukne måten å oppnå guanosin via bergingsveiprosessen. Forbindelser med høyere verdi som inneholder nukleinbaser eller nukleotider nedbrytes enzymatisk-katalytisk på en slik måte at nukleosider som guanosin kan resirkuleres. For kroppen har dette fordelen at de biokjemiske nedbrytingsprosessene er mindre komplekse og dermed mindre utsatt for feil, og at mindre energi, dvs. mindre ATP og mindre GTP-forbruk, finner sted. Kompleksiteten og hastigheten som guanosin og dets mono-, di- og trifosfater er involvert i katalytiske reaksjoner, tillater ikke en direkte uttalelse om en optimal konsentrasjon in blod serum.
Sykdommer og lidelser
De mange metabolske prosessene der guanosin er involvert, sammen med andre nukleosider og spesielt i den fosforylerte form som et nukleotid, dikterer at dysfunksjon kan forekomme på noen punkter i metabolismen. Det er hovedsakelig genetiske defekter som kan føre til fravær av visse enzymer eller hemming av deres bioaktivitet. En kjent X-koblet genetisk defekt fører til Lesch-Nyhan syndrom. Syndromet forårsaker en dysfunksjon i bergingsveien til purinmetabolisme, slik at kroppen i økende grad må følge den anabole banen til ny syntese. Den recessivt nedarvede genetiske defekten fører til tap av funksjon av hypoksantin-guaninfosforibosyltransferase (HGPRT). Til tross for økt ny syntese utvikler det seg en mangel på guanosin eller dets bioaktive derivater. Dette er forbundet med overdreven urinsyre produksjon, som forårsaker tilsvarende samtidige symptomer som dannelse av urin- og nyrestein. Den permanent forhøyede urinsyre nivå kan føre til utfelling av urinsyre krystaller i vevet og forårsake smertefulle angrep av gikt. Enda mer alvorlig i denne forbindelse er nevrologiske forstyrrelser, inkludert en tendens til selvlemlestelse.
