cytidin

cytidin hører til nukleosiderne og består af nucleicbase-cytosin og sukkerribose. Det danner et basepar med guanosin via brintbindinger. Det spiller også en central rolle i pyrimidinmetabolismen.

Hvad er cytidin?

Cytidin er et nukleosid, der består af cytosin og ribose. Foruden adenin, guanin og thymin er nitrogenbase-cytosin involveret i syntesen af ​​nukleinsyrer. Phosphorylering af cytidin producerer cytidinmonophosphat (CMP), cytidindiphosphat (CDP) eller cytidintriphosphat (CTP).

Cytidinmonophosphat er et nukleotid i RNA. To purin- og to pyrimidinbaser er involveret i strukturen af ​​nukleinsyrerne, idet thymin udskiftes med uracil i RNA. Adenin og guanin hører til purin-baserne, mens thymin, cytosin og uracil hører til pyrimidin-baserne. Cytidindeaminase kan deaminere cytidin til uridin. Uridin er et nukleosid lavet af ribose og uracil. Det kan også fosforyleres til uridinmonophosphat.

Uridin monophosphat er også et vigtigt nukleotid for RNA. Endvidere er CDP og CTP også aktiverende grupper til syntese af lecithin, cephalin og cardiolipin. Det rene cytidin er til stede som et vandopløseligt fast stof, der nedbrydes ved 201 til 220 grader. Det kan nedbrydes katalytisk til cytosin og ribose af enzymet pyrimidin nucleosidase.

Funktion, effekt og opgaver

Cytidin spiller en central rolle i pyrimidinmetabolismen. Pyrimidin tilvejebringer den grundlæggende struktur for pyrimidinbaserne cytosin, thymin og uracil, der forekommer i nukleinsyrer. Thymin i RNA udskiftes med uracil.

Uracil produceres også ved deamination af cytidin med cytidindeaminase. De kemiske omdannelser mellem de tre pyrimidinbaser er af central betydning for reparationsprocesserne i DNA og de epigenetiske ændringer. I forbindelse med epigenetik ændres forskellige egenskaber af miljøpåvirkninger. Det genetiske materiale ændrer sig dog ikke. Modifikationsændringer af en organisme er forårsaget af den forskellige ekspression af gener. Differentieringsprocesser af kroppens celler til dannelse af forskellige cellelinjer og organer repræsenterer også en epigenetisk proces, afhængigt af celletypen, aktiveres eller deaktiveres forskellige gener.

Dette sker gennem methylering af cytidinbaser i DNA'et. Under methylering dannes methylcytosin, der kan omdannes til thymin ved deamination. Den komplementære nukleobase-guanin i den modsatte dobbeltstreng muliggør, at fejlen kan genkendes, og thymin kan udveksles med cytosin igen. Guanin kan dog også udveksles med adenin, hvilket fører til en punktmutation. Hvis det ikke-methylerede cytosin deamineres, produceres uracil. Da uracil ikke forekommer i DNA, erstattes det øjeblikkeligt med cytosin. I stedet for cytosin øges mutationshastigheden på grund af methylering let.

Samtidig deaktiveres flere og flere gener gennem methylering, hvilket resulterer i yderligere specialisering af cellerne inden i cellelinjen. I reparationsprocesser er reparationsenzymerne baseret på den originale DNA-streng, som de genkender gennem en højere grad af methylering. Den komplementære streng er også bygget på grundlag af de oplysninger, der er gemt der. Installationsfejl rettes straks. Endvidere katalyserer enzymet AID (Activation Induced Cytidin Deaminase) meget specifikt deamineringen af ​​cytidingrupper til uridingrupper i enkeltstrenget DNA. Der forekommer somatiske hypermutationer, der ændrer antistofsekvenserne for B-celler. Derefter vælges de matchende B-celler. Dette muliggør en fleksibel immunrespons.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Cytidin er et mellemprodukt i pyrimidinmetabolismen. Som en isoleret forbindelse betyder det ikke noget. Som allerede nævnt er det sammensat af den nukleiske base cytosin og den kvintuple sukker ribose. Kroppen kan syntetisere cytosin selv.

Syntesen er imidlertid meget energikrævende, så den genvindes fra nukleinsyre-byggesten inden for rammerne af redningsvejen og kan genintegreres i nukleinsyrer. Når basen er helt nedbrudt, produceres kuldioxid, vand og urinstof. Det er til stede som et nukleosid i RNA. I DNA'et er cytosin bundet til deoxyribose, så nucleosid-deoxycytidinen forekommer her som en byggesten.

Sygdomme og lidelser

Methyleringerne på cytidinresterne af DNA er meget vigtige for markeringer for at adskille forskellige biokemiske processer. Der kan dog også opstå fejl i methylering, der fører til sygdom.

I tilfælde af mangelfulde methyleringer kan både forøgede og nedsatte genaktiviteter udløses, der ikke opfylder kravene. Disse methyleringsmønstre overføres under celledeling. På lang sigt forekommer der ændringer, der kan føre til sygdomme. For eksempel har nogle tumorceller forskellige methyleringstrukturer, der ikke forekommer i raske celler. F.eks. Kan methylering blokere visse gener, der koder for vækstregulerende enzymer. Hvis disse enzymer mangler, kan uhæmmet cellevækst forekomme. Dette gælder også enzymer, der indleder ordnet celledød (apoptose), når der opstår celledefekter.

En målrettet påvirkning af DNA-methylering er endnu ikke mulig i dag. Der er imidlertid undersøgelser om den komplette demethylering af tumorceller for igen at underkaste dem kontrollen af ​​de vækstregulerende proteiner. Ifølge adskillige kliniske studier er det vist, at demethylering begrænser tumorvækst hos patienter med akut myeloide leukæmi. Denne procedure er også kendt som epigenetisk terapi. Methyleringsprocesser kan også spille en rolle i andre sygdomme. På grund af miljømæssige påvirkninger tilpasser organismen sig til ændrede betingelser med dannelse af biologiske modifikationer baseret på methyleringer af DNA-cytidinrester. Kroppen udfører således en læringsproces, som dog også kan forårsage forkert regulering.