Che cos'è un ribonucleotide?
Un ribonucleotide è un precursore dei mattoni del materiale genetico, chiamato acido desossiribonucleico (DNA). I ribonucleotidi sono ridotti, nel senso di rimuovere l'ossigeno, in desossiribonucleotidi, che sono necessari per formare il DNA. Le cellule usano un enzima speciale chiamato ribonucleotide reduttasi durante questo processo. Le catene di molecole di ribonucleotide vengono utilizzate dalle cellule per formare il DNA, ma le molecole singole vengono utilizzate in molte altre funzioni cellulari.
I ribonucleotidi hanno esattamente un gruppo fosfato, una molecola di zucchero e una nucleobase. Una nucleobase è una molecola contenente azoto che viene utilizzata nel metabolismo cellulare. Un ribonucleotide contiene le stesse basi usate nel DNA e ha la giusta quantità di gruppi fosfato per formare la spina dorsale di un'elica del DNA. Sono fatti da molecole simili che hanno un diverso numero di gruppi fosfatici chiamati ribonucleosidi.
Le cellule usano ribonucleosidi di molti tipi ma tipi molto limitati di ribonucleotidi. Entrambe le molecole vengono utilizzate per formare altre macromolecole, come l'acido ribonucleico (RNA). Le singole molecole sono costituite da ribonucleosidi con un numero variabile di gruppi fosfato e la base corretta. Sebbene i ribonucleotidi abbiano solo basi di DNA, l'RNA è costruito anche con altri ribonucleosidi, purché i gruppi fosfatici siano ridotti a uno solo.
Con la base corretta, un ribonucleotide diventa utile in altre funzioni cellulari. Questi monomeri speciali, o singole molecole, vengono utilizzati per processi cellulari come la regolazione. La regolamentazione è come una cellula bilancia energia e attività. Alcuni processi richiedono ribonucleotidi particolari, specialmente nella formazione del DNA. Il processo di creazione del DNA richiede alcune basi per allinearsi e il processo viene controllato dalla disponibilità di ribonucleotidi.
Altre funzioni cellulari usano comunemente uno speciale ribonucleotide chiamato adenina monofosfato. Questo monomero viene utilizzato sia nella formazione di RNA che di DNA come elemento costitutivo. Può essere facilmente modificato in trifosfato di adenina, che è la principale fonte di energia per le cellule. La molecola di adenina monofosfato ciclica regola molti ormoni anche nell'uomo.
Gli usi medici per i ribonucleotidi sono molti. Il monofosfato di adenina viene iniettato per aiutare con il dolore nervoso. Consente ai percorsi energetici di utilizzare più monomeri, migliorando il funzionamento delle cellule nervose. Questo monomero viene anche usato per combattere l'herpes zoster, che è una malattia correlata ai nervi. Molti altri usi dei ribonucleotidi hanno continuato a essere scoperti.
L'enzima ribonucleotide reduttasi è diverso per quasi tutte le specie. Gli scienziati usano questo enzima per studiare diversi batteri e malattie. Limitando la funzione dell'enzima, anche l'uso di ribonucleotidi in una cellula bersaglio è limitato. Questa interruzione può causare la morte cellulare e talvolta viene utilizzata nello sviluppo di nuove tecniche per combattere la crescita di malattie e batteri.