Was ist ein Ribonukleotid?
Ein Ribonukleotid ist ein Vorläufer der Bausteine des genetischen Materials, der Desoxyribonukleinsäure (DNA). Ribonukleotide werden reduziert, um Sauerstoff zu entfernen, zu Desoxyribonukleotiden, die zur Bildung von DNA benötigt werden. Die Zellen verwenden während dieses Prozesses ein spezielles Enzym namens Ribonukleotidreduktase. Ketten von Ribonukleotidmolekülen werden von Zellen zur Bildung von DNA verwendet, aber einzelne Moleküle werden in vielen anderen Zellfunktionen verwendet.
Ribonukleotide haben genau eine Phosphatgruppe, ein Zuckermolekül und eine Nukleobase. Eine Nukleobase ist ein stickstoffhaltiges Molekül, das im Zellstoffwechsel eingesetzt wird. Ein Ribonukleotid enthält die gleichen Basen, die in der DNA verwendet werden, und hat die richtige Menge an Phosphatgruppen, um das Rückgrat einer DNA-Helix zu bilden. Sie bestehen aus ähnlichen Molekülen mit einer unterschiedlichen Anzahl von Phosphatgruppen, die als Ribonukleoside bezeichnet werden.
Zellen verwenden Ribonukleoside vieler Arten, aber sehr begrenzte Arten von Ribonukleotiden. Beide Moleküle werden verwendet, um andere Makromoleküle wie Ribonukleinsäure (RNA) zu bilden. Die einzelnen Moleküle bestehen aus Ribonukleosiden mit unterschiedlich vielen Phosphatgruppen und der richtigen Base. Obwohl Ribonukleotide nur DNA-Basen aufweisen, wird RNA auch mit anderen Ribonukleosiden aufgebaut, solange die Phosphatgruppen auf nur eine reduziert sind.
Mit der richtigen Base wird ein Ribonukleotid für andere Zellfunktionen nützlich. Diese speziellen Monomere oder Einzelmoleküle werden für Zellprozesse wie die Regulation verwendet. Regulierung ist, wie eine Zelle Energie und Aktivität ausbalanciert. Einige Prozesse erfordern bestimmte Ribonukleotide, insbesondere bei der DNA-Bildung. Der Prozess der Erzeugung von DNA erfordert bestimmte Basen, um sich auszurichten, und der Prozess wird durch die Verfügbarkeit von Ribonukleotiden gesteuert.
Andere Zellfunktionen verwenden üblicherweise ein spezielles Ribonukleotid namens Adeninmonophosphat. Dieses Monomer wird sowohl bei der RNA- als auch bei der DNA-Bildung als Baustein verwendet. Es kann leicht in Adenintriphosphat umgewandelt werden, das die Hauptenergiequelle für Zellen ist. Das cyclische Adeninmonophosphat-Molekül reguliert auch beim Menschen viele Hormone.
Die medizinischen Verwendungen für Ribonukleotide sind vielfältig. Adeninmonophosphat wird injiziert, um bei Nervenschmerzen zu helfen. Es ermöglicht den Energiebahnen, mehr Monomere zu verwenden, wodurch die Nervenzellen besser funktionieren. Dieses Monomer wird auch zur Bekämpfung von Gürtelrose verwendet, die eine nervenbedingte Krankheit ist. Viele andere Verwendungen von Ribonukleotiden wurden weiterhin entdeckt.
Das Enzym Ribonukleotidreduktase ist für nahezu jede Spezies unterschiedlich. Wissenschaftler verwenden dieses Enzym, um verschiedene Bakterien und Krankheiten zu untersuchen. Durch die Einschränkung der Funktion des Enzyms wird auch die Verwendung von Ribonukleotiden in einer Zielzelle eingeschränkt. Diese Störung kann zum Zelltod führen und wird manchmal bei der Entwicklung neuer Techniken zur Bekämpfung von Krankheiten und Bakterienwachstum eingesetzt.