cytosin

cytosin er en nukleisk base, der er en byggesten af ​​DNA og RNA. Den genetiske kode for ethvert levende væsen består af det og tre andre nukleobaser.

Hvad er cytosin?

Det nøjagtige kemiske navn på cytosin er 4-amino-1 H-pyrimidin-2-onda aminogruppen i den nukleiske base er i den fjerde standardposition i en pyrimidinramme. Pyrimidin er et molekyle, hvis struktur danner en seks-leddet ring med to nitrogenatomer.

Et iltatom indtager den anden position. Pyrimidin er en uorganisk partikel; det tjener som basis for adskillige andre konstruktioner, såsom cytosin, hvori det repræsenterer en vigtig byggesten. Cytosin er kun delvist opløselig i ethanol og vand. Dets normale fysiske tilstand er fast, smeltepunktet er 320 til 325 ° C. Dette gør cytosin til en af ​​de mere robuste kemiske forbindelser.

Nukleobasen i sin rene form skal mærkes med faremærket "irriterende", fordi den kan irritere slimhinderne og forårsage betændelse. Cytosin udløser imidlertid kun denne reaktion i unaturlige koncentrationer, der ikke forekommer i naturen og kun produceres ved kunstig biokemisk syntese.

Funktion, effekt og opgaver

Cytosin er en af ​​de fire nukleiske baser, der sammen med sukkermolekyler danner DNA (deoxyribonukleinsyre) og den lignende RNA (ribonukleinsyre). Cytosin spiller således en vigtig rolle i lagring af arvelig information, der er ansvarlig for kontrollen af ​​celler og arvelighed.

DNA'et består af lange kæder af såkaldte nukleotider. For at cytosin-byggesten skal blive et nukleotid, skal det kombineres med andre byggesten. Nukleotidet består af et sukkermolekyle, en phosphatsyre og en base. I humant DNA er sukkermolekylet en såkaldt pentose; navnet pentose henviser til den femkantede struktur af sukker. Specielle enzymer læser DNA'et i cellekernen og fremstiller en kopi, der kommer ud af kernen. Der læses den igen af ​​andre enzymer og oversættes til proteiner.

Biologi kalder derfor også denne procesoversættelse. Under oversættelse vælger det ansvarlige enzym det rigtige proteinmolekyle for hver kode, der består af tre basepar, og skaber lange kæder ud fra det.Cytosin danner sammen med guanin, en anden nukleisk base, et såkaldt basepar. De to DNA-byggesten kan danne en forbindelse med hinanden som to stykker af et puslespil - men ikke med de to andre nukleobaser, thymin og adenin. Cytosin og guanin kombineres ved hjælp af en hydrogenbinding og kan opløse dem igen ved at opdele brint.

Thymin er også en pyrimidinbase, der oprettes på basis af den seks-ledede ring. Alle levende ting deler disse grundlæggende arvsprincipper og er baseret på det samme grundlæggende genetiske materiale. Kun sekvensen af ​​baseparrene bestemmer, hvilken organisme der kommer ud af den genetiske kode, hvilken form den har, og hvilke funktioner den kan udføre.

Uddannelse, forekomst og ejendomme

Cytosin stammer fra pyrimidin. Dette stof er en seks-leddet ring med to nitrogenatomer.En NH2-gruppe og et enkelt iltmolekyle med en dobbeltbinding er bundet til pyrimidinen med en enkeltbinding. Derudover binder et hydrogenatom sig til et af de to nitrogenatomer i pyrimidinringen. Naturvidenskaben skelner mellem to former for cytosin, tautomerne.

Foruden H1-tautomeren er der en anden form for cytosin, 3H-tautomeren. H1-tautomeren og H3-tautomeren adskiller sig fra hinanden, idet de forskellige yderligere grupper binder sig til forskellige positioner på pyrimidinringen. H1-varianten forekommer hyppigere. Der er ingen optimal værdi for cytosin; Hvor ofte cytosin forekommer i den menneskelige krop afhænger af forskellige faktorer. Da det er i kernen i hver enkelt celle, er det imidlertid meget almindeligt.

Du kan finde din medicin her

Sygdomme og lidelser

Cytosin er en byggesten af ​​DNA og bestemmes af dens plads i sekvensen af ​​den genetiske kode sammen med tre andre baser om de grundlæggende mekanismer i livet. Et liv uden cytosin er derfor ikke muligt.

Hvis der for eksempel ikke var tilstrækkelig basale stoffer til rådighed, som cytosinet er fremstillet af i en meget tidlig fase af graviditeten, ville videreudvikling af embryoet ikke være muligt, selv på det individuelle celletrin. En fuldstændig fravær af cytosin i en levende organisme kan derfor ikke tænkes. Cytosin består af atomer, der er meget almindelige. En mangel som følge af dårlig ernæring er derfor yderst usandsynlig. Kropscellen kan udveksle cytosin som alle andre baser ved fejl i kopiering af DNA (transkription) til en anden base.

Dette er en mutation, hvor enzymerne i cellerne danner de forkerte proteinkæder. Disse proteiner er ikke funktionelle eller funktionelle kun i begrænset omfang eller opnår en anden effekt end tilsigtet. Dette forstyrrer de regelmæssige processer i organismen. I tilfælde af myoadenylat-deaminase-mangel (MAD-mangel eller MADD), for eksempel, er den genetiske kode for AMPD1-genet mangelfuld. Cytosin skal faktisk være i position 34 i exon 2; men på grund af en genetisk defekt optages denne position forkert af nukleotidthyminet.

Denne lille ændring har drastiske virkninger: koden signaliserer nu ”stop” på dette tidspunkt, og det er grunden til, at enzymerne kun syntetiserer et ufuldstændigt protein under translation. Som et resultat manifesterer en metabolisk forstyrrelse i knoglemusklerne sig i MADD. Det forårsager muskel ubehag såsom kramper, svaghed og smerter.