Co je ribonukleotid?
Ribonukleotid je předchůdcem stavebních bloků genetického materiálu, který se nazývá deoxyribonukleová kyselina (DNA). Ribonukleotidy jsou redukovány, což znamená odstranění kyslíku, na deoxyribonukleotidy, které jsou potřebné k vytvoření DNA. Buňky během tohoto procesu používají speciální enzym zvaný ribonukleotid reduktáza. Řetězce ribonukleotidových molekul jsou používány buňkami k vytvoření DNA, ale jednotlivé molekuly se používají v mnoha dalších buněčných funkcích.
Ribonukleotidy mají přesně jednu fosfátovou skupinu, jednu molekulu cukru a jednu nukleobázu. Nukleobáza je molekula obsahující dusík, která se používá v buněčném metabolismu. Ribonukleotid obsahuje stejné báze jako v DNA a má správné množství fosfátových skupin, které tvoří páteř DNA šroubovice. Jsou vyrobeny z podobných molekul, které mají různý počet fosfátových skupin nazývaných ribonukleosidy.
Buňky používají ribonukleosidy mnoha druhů, ale velmi omezených typů ribonukleotidů. Obě molekuly se používají k tvorbě dalších makromolekul, jako je ribonukleová kyselina (RNA). Jednotlivé molekuly jsou vyrobeny z ribonukleosidů s různým počtem fosfátových skupin a se správnou bází. Ačkoli ribonukleotidy mají pouze DNA báze, RNA je také vytvořena s jinými ribonukleosidy, pokud jsou fosfátové skupiny redukovány pouze na jednu.
Se správnou bází se ribonukleotid stane užitečným v jiných buněčných funkcích. Tyto speciální monomery nebo jednotlivé molekuly se používají pro buněčné procesy, jako je regulace. Regulace je způsob, jakým buňka vyrovnává energii a aktivitu. Některé procesy vyžadují určité ribonukleotidy, zejména při tvorbě DNA. Proces vytváření DNA vyžaduje seřazení určitých bází a tento proces je řízen dostupností ribonukleotidů.
Jiné buněčné funkce běžně používají speciální ribonukleotid zvaný adeninový monofosfát. Tento monomer se používá při tvorbě RNA i DNA jako stavební blok. Lze jej snadno změnit na adenintrifosfát, který je hlavním zdrojem energie pro buňky. Molekula cyklického adenin monofosfátu reguluje také mnoho hormonů u lidí.
Lékařské využití ribonukleotidů je mnoho. Adenin monofosfát se vstřikuje na pomoc s bolestí nervů. Umožňuje energetickým drahám využívat více monomerů, díky čemuž nervové buňky fungují lépe. Tento monomer se také používá k boji s pásovým oparem, což je onemocnění související s nervy. Stále bylo objeveno mnoho dalších použití ribonukleotidů.
Enzym ribonukleotid reduktáza se liší téměř u každého druhu. Vědci používají tento enzym ke studiu různých bakterií a chorob. Omezením funkce enzymu je také omezeno použití ribonukleotidů v cílové buňce. Toto narušení může způsobit smrt buněk a někdy se používá při vývoji nových technik pro boj proti chorobám a růstu bakterií.