Guanosina

Guanosina é o nucleosídeo da base purina guanina e é formado pela adição do açúcar simples ribose. Se for adicionada desoxirribose em vez de ribose, é desoxiguanosina.

A guanosina faz parte das hélices e duplas hélices do RNA. O análogo deoxiguanosina faz parte do DNA. Como trifosfato de guanosina (GTP) com três grupos fosfato ligados, a guanosina é um importante reservatório de energia e doador de grupos fosfato dentro do ciclo do citrato na mitocôndria das células.

O que é guanosina?

Guanosina é o nucleosídeo da base purina guanina. É criado pela adição de um grupo ribose por meio de uma ligação N-glicosídica. No caso do análogo deoxiguanosina, a pentose anexada consiste no grupo desoxirribose.

Guanosina e desoxiguanosina são componentes das hélices simples e duplas do RNA e DNA. A base complementar forma a base pirimidina citosina ou seu nucleosídeo citidina e desoxicitidina, à qual a guanosina está ligada como um par de bases com uma ligação tripla de hidrogênio. Com grupos fosfato adicionalmente ligados, a guanosina forma uma parte funcional importante do chamado ciclo do ácido cítrico na cadeia respiratória como difosfato de guanosina (GDP) e como trifosfato de guanosina (GTP).

É uma cadeia de processos controlados cataliticamente dentro do metabolismo energético que ocorre na mitocôndria das células. O GTP atua como um armazenamento de energia e doador do grupo fosfato. Sob a ação de uma determinada enzima, o GTP pode ser convertido em monofosfato de guanosina cíclico pela divisão de dois grupos fosfato, que têm um papel especial na transmissão de sinais dentro da célula. De forma ligeiramente modificada, o GTP assume as tarefas de transporte do que é conhecido como Ran-GTP para o transporte necessário de substâncias entre o núcleo celular e o citosol, ultrapassando a membrana celular.

Função, efeito e tarefas

As hélices duplas e simples do DNA e RNA do material genético consistem em uma cadeia de apenas quatro nucleobases diferentes, das quais as bases guanina e adenina são baseadas no esqueleto purínico, que consiste em um anel de cinco e seis membros.

As duas bases citosina e timina incorporam bases pirimidinas com um anel aromático de seis membros. A nucleobase uracila deve ser vista como uma exceção, que é quase idêntica à timina e toma o lugar da timina no RNA. No entanto, as longas cadeias das hélices não consistem em ácidos nucleicos inalterados, mas em seus nucleotídeos. As nucleobases são convertidas em riboses ou desoxirriboses adicionando um grupo ribose (RNA) ou um grupo desoxirribose (DNA) e adicionando um ou mais grupos fosfato ao nucleotídeo correspondente. No caso da guanina, é o monofosfato de guanosina ou monofosfato de desoxiguanosina, que é incorporado como um elo nas hélices de cadeia longa do RNA e do DNA.

Como componente do DNA e do RNA, a guanosina - assim como os demais nucleotídeos - não tem papel ativo, mas codifica as proteínas correspondentes que são sintetizadas na célula por meio de cópias da fita de DNA. A guanosina desempenha um papel ativo na forma de GTP e GDP no ciclo do ácido cítrico na cadeia respiratória como um doador do grupo fosfato. Na forma modificada do monofosfato de guanosina, o nucleotídeo também assume um papel ativo e atua como uma substância mensageira para o transporte intracelular de sinais, o que é particularmente importante para os processos anabólicos na síntese de proteínas. Na forma de Ran-GTP, o nucleotídeo atua como um veículo de transporte especializado para o transporte de substâncias do núcleo da célula através da membrana nuclear para o citosol.

Educação, ocorrência, propriedades e valores ideais

A fórmula química da guanosina é C10H13N5O5 e mostra que o nucleosídeo consiste exclusivamente de carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio. São moléculas disponíveis em quantidades praticamente ilimitadas na Terra. Os oligoelementos ou minerais raros não fazem parte da guanosina.

A guanosina ocorre - principalmente na forma do nucleotídeo com o mesmo nome - com algumas exceções em todas as células humanas como um componente de DNA e RNA, bem como na mitocôndria e no citosol das células. O corpo é capaz de sintetizar guanosina dentro do metabolismo das purinas em um processo muito complexo. No entanto, a extração de guanosina por meio do processo de via de resgate é preferida. Os compostos de valor mais alto contendo nucleobases ou nucleotídeos são degradados enzimaticamente e cataliticamente de modo que os nucleosídeos, como a guanosina, possam ser reciclados.

Para o corpo, isso tem a vantagem de que os processos de degradação bioquímica são menos complexos e, portanto, menos sujeitos a erros e que ocorre menos energia, ou seja, menos ATP e menos consumo de GTP. A complexidade e a velocidade com que a guanosina e seus mono-, di- e trifosfatos estão envolvidos nas reações catalíticas não permitem qualquer afirmação direta sobre uma concentração ótima no soro sanguíneo.

Doenças e distúrbios

Os múltiplos processos metabólicos nos quais a guanosina está envolvida juntamente com outros nucleosídeos e especialmente na forma fosforilada como um nucleotídeo significam que distúrbios funcionais podem ocorrer em alguns pontos do metabolismo.

Acima de tudo, são os defeitos genéticos que podem fazer com que certas enzimas não estejam presentes ou que sua bioatividade seja inibida. Um defeito genético ligado ao X conhecido leva à síndrome de Lesch-Nyhan. A síndrome causa um mau funcionamento na via de recuperação do metabolismo das purinas, de modo que o corpo tem que seguir cada vez mais a via anabólica de uma nova síntese. O defeito genético, que pode ser herdado de forma recessiva, leva a uma falha funcional da hipoxantina-guanina-fosforibosiltransferase (HGPRT).

Apesar do aumento da nova síntese, há deficiência de guanosina e seus derivados bioativos. Isso está relacionado à produção excessiva de ácido úrico, que causa sintomas associados, como a formação de cálculos urinários e renais. O nível de ácido úrico permanentemente aumentado pode levar à precipitação de cristais de ácido úrico no tecido e causar ataques de gota dolorosos. Os distúrbios neurológicos, incluindo a propensão à automutilação, são ainda mais graves.