Wat is een ribonucleotide?
Een ribonucleotide is een voorloper van de bouwstenen van genetisch materiaal, deoxyribonucleic acid (DNA) genoemd. Ribonucleotiden zijn gereduceerd, wat betekent dat zuurstof wordt verwijderd, tot deoxyribonucleotiden, die nodig zijn om DNA te vormen. Cellen gebruiken tijdens dit proces het speciale enzym ribonucleotide reductase. Kettingen van ribonucleotide moleculen worden door cellen gebruikt om DNA te vormen, maar afzonderlijke moleculen worden in veel andere celfuncties gebruikt.
Ribonucleotiden hebben precies één fosfaatgroep, één suikermolecule en één nucleobase. Een nucleobase is een stikstofhoudend molecuul dat wordt gebruikt in het celmetabolisme. Een ribonucleotide bevat dezelfde basen die in DNA worden gebruikt en heeft de juiste hoeveelheid fosfaatgroepen om de ruggengraat van een DNA-helix te vormen. Ze zijn gemaakt van vergelijkbare moleculen met een ander aantal fosfaatgroepen, ribonucleosiden genoemd.
Cellen gebruiken ribonucleosiden van vele soorten maar zeer beperkte soorten ribonucleotiden. Beide moleculen worden gebruikt om andere macromoleculen te vormen, zoals ribonucleïnezuur (RNA). De afzonderlijke moleculen zijn gemaakt van ribonucleosiden met een variërend aantal fosfaatgroepen en de juiste base. Hoewel ribonucleotiden alleen DNA-basen hebben, wordt RNA ook met andere ribonucleosiden gebouwd, zolang de fosfaatgroepen tot slechts één worden gereduceerd.
Met de juiste base wordt een ribonucleotide nuttig in andere celfuncties. Deze speciale monomeren, of afzonderlijke moleculen, worden gebruikt voor celprocessen zoals regulatie. Regulering is hoe een cel energie en activiteit in evenwicht brengt. Sommige processen vereisen bepaalde ribonucleotiden, vooral bij DNA-vorming. Het proces van het maken van DNA vereist bepaalde basen om op een lijn te komen en het proces wordt gecontroleerd door de beschikbaarheid van ribonucleotiden.
Andere celfuncties gebruiken gewoonlijk een speciaal ribonucleotide genaamd adeninemonofosfaat. Dit monomeer wordt zowel in RNA- als in DNA-vorming als bouwsteen gebruikt. Het kan gemakkelijk worden omgezet in adeninetrifosfaat, de belangrijkste energiebron voor cellen. Het cyclische adeninemonofosfaatmolecuul reguleert ook veel hormonen bij de mens.
De medische toepassingen voor ribonucleotiden zijn talrijk. Adeninemonofosfaat wordt geïnjecteerd om te helpen bij zenuwpijn. Hiermee kunnen de energiebanen meer monomeren gebruiken, waardoor zenuwcellen beter werken. Dit monomeer wordt ook gebruikt om gordelroos te bestrijden, een zenuwgerelateerde ziekte. Veel andere toepassingen van ribonucleotiden zijn nog steeds ontdekt.
Het enzym ribonucleotide reductase is verschillend voor bijna elke soort. Wetenschappers gebruiken dit enzym om verschillende bacteriën en ziekten te bestuderen. Door de functie van het enzym te beperken, is het gebruik van ribonucleotiden in een doelcel eveneens beperkt. Deze verstoring kan celdood veroorzaken en wordt soms gebruikt bij het ontwikkelen van nieuwe technieken voor het bestrijden van ziekten en de groei van bacteriën.