cytozín

cytozín je nukleová báza, ktorá je stavebným blokom DNA a RNA. Genetický kód každej živej bytosti sa skladá z nej a troch ďalších nukleobáz.

Čo je to cytozín?

Presný chemický názov cytozínu je 4-amino-1 H-pyrimidín-2-on, pretože aminoskupina nukleovej bázy je vo štvrtej štandardnej polohe pyrimidínovej kostry. Pyrimidín je molekula, ktorej štruktúra tvorí šesťčlenný kruh s dvoma atómami dusíka.

Atóm kyslíka zaujíma druhú pozíciu. Pyrimidín je anorganická častica; slúži ako základ pre mnoho ďalších konštruktov, ako je cytozín, v ktorých predstavuje dôležitý stavebný blok. Cytozín je iba čiastočne rozpustný v etanole a vode. Jeho normálny fyzikálny stav je pevný, teplota topenia je 320 až 325 ° C. Vďaka tomu je cytozín jednou z odolnejších chemických zlúčenín.

Nukleobáza v čistej forme musí byť označená nebezpečnou značkou „dráždivá“, pretože môže dráždiť sliznice a spôsobiť zápal. Cytozín však vyvoláva túto reakciu iba v neprirodzených koncentráciách, ktoré sa nevyskytujú v prírode a sú produkované iba umelou biochemickou syntézou.

Funkcia, účinok a úlohy

Cytozín je jednou zo štyroch nukleových báz, ktoré spolu s molekulami cukru tvoria DNA (kyselina deoxyribonukleová) a podobnú RNA (kyselina ribonukleová). Cytozín teda hrá dôležitú úlohu pri uchovávaní dedičných informácií, ktoré sú zodpovedné za kontrolu buniek a dedičnosť.

DNA pozostáva z dlhých reťazcov tzv. Nukleotidov. Aby sa cytozínový stavebný blok stal nukleotidom, musí sa kombinovať s ostatnými stavebnými blokmi. Nukleotid pozostáva z molekuly cukru, fosfátovej kyseliny a bázy. V ľudskej DNA je cukorná molekula tzv. Pentózou; názov pentóza sa vzťahuje na päťuholníkovú štruktúru cukru. Špeciálne enzýmy čítajú DNA v bunkovom jadre a vytvárajú kópiu, ktorá sa dostane z jadra. Tam je znovu čítaný inými enzýmami a preložený do proteínov.

Biológia preto tiež nazýva tento procesný preklad. Počas translácie zodpovedný enzým vyberie pre každý kód tú správnu proteínovú molekulu, ktorá pozostáva z troch párov báz a vytvára z nej dlhé reťazce.Cytozín, spolu s guanínom, ďalšou nukleovou bázou, tvorí tzv. Pár báz. Dva stavebné bloky DNA sa môžu navzájom spájať ako dva kúsky skladačky - ale nie s ostatnými dvoma nukleobázami, tymínom a adenínom. Cytozín a guanín sa kombinujú pomocou vodíkovej väzby a môžu ich znova rozpustiť rozdelením vodíka.

Tymín je tiež pyrimidínová báza, ktorá je vytvorená na základe šesťčlenného kruhu. Všetky živé veci zdieľajú tieto základné princípy dedičnosti a sú založené na rovnakom základnom genetickom materiáli. Iba poradie párov báz rozhoduje, ktorý organizmus vychádza z genetického kódu, aký tvar má a aké funkcie môže vykonávať.

Vzdelávanie, výskyt a vlastnosti

Cytozín vzniká z pyrimidínu. Táto látka je šesťčlenný kruh s dvoma atómami dusíka: Skupina NH2 a jedna molekula kyslíka s dvojitou väzbou sú pripojené k pyrimidínu jednoduchou väzbou. Okrem toho sa atóm vodíka viaže na jeden z dvoch atómov dusíka pyrimidínového kruhu. Prírodné vedy rozlišujú medzi dvoma formami cytozínu, tautomérmi.

Okrem H1 tautoméru existuje ešte ďalšia forma cytozínu, 3H tautomér. H1 tautomér a H3 tautomér sa navzájom líšia tým, že rôzne ďalšie skupiny sa viažu na rôzne polohy na pyrimidínovom kruhu. Variant H1 sa vyskytuje častejšie. Neexistuje optimálna hodnota pre cytozín; Frekvencia výskytu cytozínu v ľudskom tele závisí od rôznych faktorov. Keďže je však v jadre každej jednotlivej bunky, je veľmi bežné.

Svoje lieky nájdete tu

Choroby a poruchy

Cytozín je stavebným blokom DNA a je určený jeho miestom v sekvencii genetického kódu spolu s tromi ďalšími základmi o základných mechanizmoch života. Život bez cytozínu preto nie je možný.

Ak by napríklad nebolo k dispozícii dostatok základných látok, z ktorých sa cytozín vyrába vo veľmi skorej fáze tehotenstva, ďalší vývoj embrya by nebol možný ani v individuálnom štádiu bunky. Úplná neprítomnosť cytozínu v živom organizme je preto nemysliteľná. Cytozín sa skladá z atómov, ktoré sú veľmi bežné. Nedostatok v dôsledku nedostatočnej výživy je preto veľmi nepravdepodobný. Telesná bunka si môže vymieňať cytozín ako všetky ostatné bázy chybami pri kopírovaní DNA (transkripcie) na inú bázu.

Toto je mutácia, pri ktorej enzýmy v bunkách tvoria nesprávne proteínové reťazce. Tieto proteíny nie sú funkčné alebo funkčné iba v obmedzenom rozsahu alebo nedosahujú iný účinok, ako sa predpokladalo. To narúša pravidelné procesy v organizme. Napríklad v prípade deficiencie myoadenylát deaminázy (nedostatok MAD alebo MADD) je genetický kód génu AMPD1 chybný. Cytozín by mal byť v skutočnosti na pozícii 34 exónu 2; ale kvôli genetickému defektu je táto poloha nesprávne obsadená nukleotidovým tymínom.

Táto malá zmena má drastické účinky: kód teraz signalizuje „stop“ v tomto okamihu, a preto enzýmy syntetizujú iba neúplný proteín počas translácie. V dôsledku toho sa metabolická porucha kostrových svalov prejavuje pri MADD. Spôsobuje svalové ťažkosti, ako sú kŕče, slabosť a bolesť.