nucleobases

nucleobases เป็นหน่วยการสร้างที่สายโซ่ยาวของโมเลกุล DNA และ RNA ประกอบอยู่ในรูปของนิวคลีโอไทด์ phosphorylated

ในดีเอ็นเอซึ่งก่อตัวเป็นเกลียวคู่คล้ายกับเชือกฐานนิวคลีอิกที่เกิดขึ้นทั้ง 4 จะจับคู่กันอย่างมั่นคงกับฐานเสริมตามลำดับผ่านสะพานไฮโดรเจน นิวคลีโอเบสประกอบด้วยไบไซคลิกพิวรีนหรือโครงกระดูกโมโนไซคลิกไพริมิดีน

นิวคลีโอเบสคืออะไร?

ทั้ง 4 นิวคลีโอเบสอะดีนีน, กัวนีน, ไซโตซีนและไทมีนเป็นส่วนประกอบของสายโซ่โมเลกุลเกลียวคู่ดีเอ็นเอที่ยาวสร้างการจับคู่คงที่อะดีนีน - ไทมีน (A-T) และกัวนีน - ไซโทซีน (G-C)

ทั้งสองฐานอะดีนีนและกัวนีนแต่ละฐานประกอบด้วยวงแหวนของโครงสร้างพื้นฐานของพิวรีนหกและห้าที่ได้รับการดัดแปลงดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างว่าฐานพิวรีน โครงสร้างพื้นฐานของอีกสองฐานนิวคลีอิกไซโตซีนและไทมีนประกอบด้วยวงแหวนหกชั้นแบบเฮเทอโรไซคลิกอะโรมาติกซึ่งสอดคล้องกับโครงกระดูกไพริมิดีนที่ได้รับการดัดแปลงซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกว่าฐานไพริมิดีน เนื่องจาก RNA ส่วนใหญ่มีอยู่เป็นเส้นเดี่ยวในตอนแรกจึงไม่มีคู่เบสที่นั่น สิ่งนี้จะเกิดขึ้นระหว่างการจำลองแบบผ่าน mRNA (messenger RNA) เท่านั้น

สำเนาของเกลียว RNA ประกอบด้วยนิวคลีโอเบสเสริมที่คล้ายคลึงกับดีเอ็นเอสายที่สอง ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือ uracil ถูกแทนที่ด้วย thymine ใน RNA โมเลกุลสายโซ่ของ DNA และ RNA ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นในรูปแบบบริสุทธิ์โดยนิวคลีโอเบส แต่ในกรณีของ DNA จะรวมกับดีออกซีไรโบส 5 น้ำตาลเพื่อสร้างนิวคลีโอไซด์ที่สอดคล้องกัน ในกรณีของ RNA กลุ่มน้ำตาลประกอบด้วยไรโบส นอกจากนี้นิวคลีโอไซด์ยังถูกฟอสโฟรีเลตเป็นสิ่งที่เรียกว่านิวคลีโอไทด์ที่มีกากฟอสเฟต

พิวรีนเป็นเบสของไฮโปแซนไทน์และแซนไทน์ซึ่งพบใน DNA และ RNA ซึ่งสอดคล้องกับไทมีนที่ได้รับการดัดแปลง Hypoxanthine เกิดจากอะดีนีนโดยแทนที่กลุ่มอะมิโน (-NH3) ด้วยหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) และแซนไทน์เกิดจากกัวนีน นิวคลีโอเบสทั้งสองไม่มีส่วนช่วยในการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของฐานนิวคลีอิกที่ประกอบเป็นดีเอ็นเอสองเส้นคือการแสดงตำแหน่งที่ต้องการ

ลำดับของนิวคลีโอเบสสอดคล้องกับรหัสพันธุกรรมและกำหนดชนิดและลำดับของกรดอะมิโนที่เป็นส่วนประกอบของโปรตีน ซึ่งหมายความว่าการทำงานที่สำคัญที่สุดของนิวคลีโอเบสซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอประกอบด้วยบทบาทที่ไม่หยุดนิ่งนั่นคือพวกมันไม่เข้าไปแทรกแซงการเผาผลาญอาหารอย่างแข็งขันและโครงสร้างทางชีวเคมีจะไม่เปลี่ยนแปลงโดย messenger RNA (mRNA) ในระหว่างกระบวนการอ่าน ส่วนหนึ่งอธิบายถึงการมีอายุยืนยาวของดีเอ็นเอ

ครึ่งชีวิตของไมโตคอนเดรียดีเอ็นเอ (mtDNA) ในระหว่างที่ครึ่งหนึ่งของพันธะที่มีอยู่เดิมระหว่างนิวคลีโอเบสสลายตัวนั้นขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมอย่างมากและจะแตกต่างกันไปประมาณ 520 ปีภายใต้สภาวะเฉลี่ยที่มีอุณหภูมิเป็นบวกและสูงถึง 150,000 ปีภายใต้สภาวะแห้งแล้ง .

ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของ RNA นิวคลีโอเบสมีบทบาทค่อนข้างมากขึ้น โดยหลักการแล้วเมื่อเซลล์แบ่งตัวสายคู่ของ DNA จะแตกออกและแยกออกจากกันเพื่อให้สามารถสร้างเส้นใยเสริม mRNA ซึ่งสร้างสำเนาการทำงานของสารพันธุกรรมและทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการคัดเลือกและลำดับของกรดอะมิโนที่ โปรตีนที่ต้องการจะประกอบขึ้น เบสนิวคลีอิกอีกตัวหนึ่งคือไดไฮโดรราซิลพบเฉพาะในสิ่งที่เรียกว่าการขนส่งอาร์เอ็นเอ (tRNA) ซึ่งใช้ในการขนส่งกรดอะมิโนระหว่างการสังเคราะห์โปรตีน

นิวคลีโอเบสบางตัวทำหน้าที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงโดยเป็นส่วนหนึ่งของเอนไซม์ที่กระตุ้นและควบคุมกระบวนการทางชีวเคมีบางอย่าง อะดีนีนตอบสนองงานที่รู้จักกันดีในฐานะนิวคลีโอไทด์ในการปรับสมดุลพลังงานของเซลล์ อะดีนีนมีบทบาทสำคัญในฐานะผู้บริจาคอิเล็กตรอนเช่นอะดีโนซีนไดฟอสเฟต (ADP) และอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) รวมทั้งส่วนประกอบของนิโคตินอะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ (NAD)

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

ในรูปแบบไม่ฟอสโฟรีเลตนิวคลีโอเบสประกอบด้วยคาร์บอนไฮโดรเจนและออกซิเจนซึ่งเป็นสารที่แพร่หลายและมีอยู่อย่างอิสระ ร่างกายจึงสามารถสังเคราะห์นิวคลีโอเบสได้เอง แต่กระบวนการนี้ซับซ้อนและใช้พลังงานมาก

ดังนั้นการกู้คืนกรดนิวคลีอิกโดยการรีไซเคิลจึงเป็นที่ต้องการเช่น B. ผ่านการสลายโปรตีนที่มีสารประกอบบางอย่างที่สามารถแยกและเปลี่ยนเป็นกรดนิวคลีอิกโดยใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยหรือแม้จะได้รับพลังงานก็ตาม กรดนิวคลีอิกมักไม่เกิดขึ้นในรูปแบบบริสุทธิ์ในร่างกาย แต่ส่วนใหญ่เป็นนิวคลีโอไซด์หรือดีออกซีนิวคลีโอไซด์ที่มีไรโบสหรือโมเลกุลดีออกซีไรโบสติดอยู่ ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบของ DNA และ RNA และเป็นส่วนประกอบของเอนไซม์บางชนิดกรดนิวคลีอิกหรือนิวคลีโอไซด์ของพวกมันจะถูกฟอสโฟรีเลต์ย้อนกลับได้ด้วยฟอสเฟตหนึ่งถึงสามกลุ่ม (PO4-)

ไม่มีค่าอ้างอิงสำหรับการจัดหานิวคลีโอเบสที่เหมาะสมที่สุด การขาดหรือส่วนเกินของนิวคลีโอเบสสามารถระบุได้โดยทางอ้อมผ่านความผิดปกติของการเผาผลาญบางอย่างเท่านั้น

โรคและความผิดปกติ

ประเภทของอันตรายการรบกวนและความเสี่ยงที่นำมาสู่การเชื่อมต่อกับนิวคลีโอเบสคือข้อผิดพลาดในจำนวนและลำดับบนสาย DNA หรือ RNA ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการเข้ารหัสสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน

หากร่างกายไม่สามารถแก้ไขความผิดปกติได้ด้วยกลไกการซ่อมแซมมันจะมาถึงการสังเคราะห์โปรตีนที่ไม่ใช้งานทางชีวภาพหรือที่ใช้งานได้ซึ่งจะนำไปสู่ความผิดปกติของการเผาผลาญที่ไม่รุนแรงถึงขั้นร้ายแรง สามารถเช่น มีการกลายพันธุ์ของยีนบีที่สามารถกระตุ้นให้เกิดโรคตั้งแต่เริ่มแรกผ่านความผิดปกติของการเผาผลาญซึ่งอาจรักษาไม่หาย แต่ถึงแม้จะอยู่ในจีโนมที่มีสุขภาพดีข้อผิดพลาดในการคัดลอกอาจเกิดขึ้นได้ระหว่างการจำลองแบบของ DNA และโซ่ RNA ซึ่งส่งผลต่อการเผาผลาญ

ความผิดปกติของการเผาผลาญในสมดุลของพิวรีนคือ z B. กลับไปสู่ความบกพร่องทางพันธุกรรมบนโครโมโซม x เนื่องจากความบกพร่องทางพันธุกรรมจึงไม่สามารถนำพิวรีนฐาน hypoxanthine และ guanine กลับมาใช้ใหม่ได้ซึ่งในที่สุดจะส่งเสริมการก่อตัวของนิ่วในปัสสาวะและโรคเกาต์ในข้อต่อ