Citozin

Citozin je nukleinska baza, ki je gradnik DNK in RNK. Genetski zapis vsakega živega bitja je sestavljen iz njega in treh drugih nukleobaz.

Kaj je citozin?

Natančno kemijsko ime je citozin 4-amino-1H-pirimidin-2-on, ker je amino skupina nukleinske baze v četrtem standardnem položaju pirimidinskega okvira. Pirimidin je molekula, katere struktura tvori šestčlanski obroč z dvema atomoma dušika.

Drugi kisikov atom kisika zaseda. Pirimidin je anorganski delec; služi kot osnova za številne druge konstrukte, kot je citozin, v katerem predstavlja pomemben gradnik. Citozin je le delno topen v etanolu in vodi. Njegovo normalno fizično stanje je trdno, tališče je 320 do 325 ° C. Zaradi tega je citozin ena izmed močnejših kemičnih spojin.

Nukleobaza v svoji čisti obliki mora biti označena z oznako nevarnosti "dražilno", ker lahko draži sluznico in povzroči vnetje. Vendar pa citozin to reakcijo sproži le v nenaravnih koncentracijah, ki se v naravi ne pojavijo in nastanejo le z umetno biokemijsko sintezo.

Funkcija, učinek in naloge

Citozin je ena od štirih nukleinskih baz, ki skupaj s molekulami sladkorja tvorijo DNK (deoksiribonukleinska kislina) in podobno RNA (ribonukleinska kislina). Citozin ima zato pomembno vlogo pri shranjevanju dednih informacij, ki je odgovoren za nadzor celic in dednosti.

DNK sestavljajo dolge verige tako imenovanih nukleotidov. Da bi gradnik citozina postal nukleotid, se mora kombinirati z drugimi gradniki. Nukleotid je sestavljen iz molekule sladkorja, fosfatne kisline in baze. V človeški DNK je molekula sladkorja tako imenovana pentoza; ime pentoza se nanaša na peterokotno strukturo sladkorja. Posebni encimi berejo DNK v celičnem jedru in naredijo kopijo, ki izstopi iz jedra. Tam ga spet preberejo drugi encimi in ga prevedejo v beljakovine.

Biologija zato imenuje tudi ta proces prevajanja. Med prevajanjem odgovoren encim za vsako kodo izbere pravo molekulo proteina, ki je sestavljena iz treh baznih parov in iz nje ustvari dolge verige.Citozin skupaj z gvaninom, drugo nukleinsko bazo, tvori tako imenovani bazni par. Dva gradnika DNA lahko tvorita povezavo med seboj kot dva dela sestavljanke - vendar ne z drugima dvema nukleobazama, timinom in adeninom. Citozin in gvanin se združita s pomočjo vodikove vezi in ju lahko ponovno raztopite z odcepom vodika.

Timin je tudi pirimidinska osnova, ki nastane na osnovi šestčlanskega obroča. Vsa živa bitja imajo ta osnovna načela dedovanja in temeljijo na istem osnovnem genetskem materialu. Samo zaporedje osnovnih parov odloča, kateri organizem izhaja iz genskega koda, katere oblike ima in katere funkcije lahko opravlja.

Izobraževanje, pojav in lastnosti

Citozin nastane iz pirimidina. Ta snov je šestčlanski obroč z dvema atomoma dušika, na pirimidin z eno vezjo sta vezana skupina NH2 in ena sama molekula kisika z dvojno vezjo. Poleg tega se atom vodika veže na enega od dveh dušikovih atomov pirimidinskega obroča. Naravoslovne znanosti razlikujejo dve obliki citozina, tavtomerje.

Poleg H1 tautomera obstaja še ena oblika citozina, 3H tavtomer. Tavomer H1 in taktomer H3 se medsebojno razlikujeta v tem, da se različne dodatne skupine pritrdijo na različne položaje na pirimidinskem obroču. Različica H1 se pojavlja pogosteje. Za citozin ni optimalne vrednosti; Kako pogosto se pojavlja citozin v človeškem telesu, je odvisno od različnih dejavnikov. Ker pa je v jedru vsake posamezne celice, je zelo pogost.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Bolezni in motnje

Citozin je gradnik DNK in ga določa njegovo mesto v zaporedju genskega koda skupaj s tremi drugimi osnovami o osnovnih mehanizmih življenja. Življenje brez citozina torej ni mogoče.

Če na primer ni bilo na voljo dovolj osnovnih snovi, iz katerih se citozin izdeluje v zelo zgodnji fazi nosečnosti, nadaljnji razvoj zarodka ne bi bil mogoč niti na posamezni celični stopnji. Popolna odsotnost citozina v živem organizmu je zato nepredstavljiva. Citozin je sestavljen iz atomov, ki so zelo pogosti. Pomanjkanje, ki je posledica slabe prehrane, je zato zelo malo verjetno. Telesna celica lahko z napakami pri kopiranju DNK (transkripcija) za drugo bazo izmenjuje citozin kot vse druge baze.

To je mutacija, pri kateri encimi znotraj celic tvorijo napačne verige beljakovin. Ti proteini niso funkcionalni ali funkcionalni le v omejenem obsegu ali dosegajo drugačen učinek od predvidenega. To moti redne procese organizma. V primeru pomanjkanja mioadenilat deaminaze (pomanjkanje MAD ali MADD) je na primer napačna genetska koda gena AMPD1. Citozin bi moral biti dejansko na položaju 34 eksona 2; vendar je zaradi genetske okvare nukleotidni timin napačno zaseden ta položaj.

Ta majhna sprememba ima drastične učinke: koda zdaj signalizira "stop" na tej točki, zato encimi med prevajanjem sintetizirajo samo nepopoln protein. Posledično se metabolična motnja skeletnih mišic manifestira v MADD. Povzroča nelagodje v mišicah, kot so krči, šibkost in bolečine.