Νουκλεοβάση
From Wikipedia, the free encyclopedia
Οι νουκλεοβάσεις, γνωστές και ως αζωτούχες βάσεις ή συχνά απλά βάσεις, είναι βιολογικές ενώσεις που περιέχουν άζωτο που σχηματίζουν νουκλεοζίτες, οι οποίοι, με τη σειρά τους, αποτελούν συστατικά των νουκλεοτιδίων, με όλα αυτά τα μονομερή να αποτελούν τα βασικά δομικά στοιχεία των νουκλεϊκών οξέων. Η ικανότητα των νουκλεοβάσεων να σχηματίζουν ζεύγη βάσεων και να συσσωρεύονται το ένα πάνω στο άλλο οδηγεί απευθείας σε ελικοειδείς δομές μακράς αλύσου όπως ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA) και δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA).
Πέντε νουκλεοβάσεις - αδενίνη (Α), κυτοσίνη (C), γουανίνη (G), θυμίνη (Τ) και ουρακίλη (U) - ονομάζονται πρωτογενείς ή κανονικές. Λειτουργούν ως οι θεμελιώδεις μονάδες του γενετικού κώδικα, με τις βάσεις A, G, C και T να βρίσκονται στο DNA ενώ οι A, G, C και U βρίσκονται στο RNA. Η θυμίνη και η ουρακίλη διακρίνονται απλώς από την παρουσία ή την απουσία μεθυλικής ομάδας στον πέμπτο άνθρακα (C5) αυτών των ετεροκυκλικών εξαμελών δακτυλίων.[1]Επιπλέον, ορισμένοι ιοί έχουν αμινοαδενίνη (Z) αντί αδενίνης. Διαφέρει στο ότι έχει μια επιπλέον ομάδα αμίνης, δημιουργώντας έναν πιο σταθερό δεσμό με τη θυμίνη.[2]
Η αδενίνη και η γουανίνη έχουν σκελετική δομή συντηγμένου δακτύλιος που προέρχεται από πουρίνη και έτσι ονομάζονται βάσεις πουρίνης. Οι αζωτούχες βάσεις πουρίνης χαρακτηρίζονται από την απλή τους αμινομάδα (ΝΗ2), στον C6 άνθρακα στην αδενίνη και στο C2 στη γουανίνη.[3] Ομοίως, η δομή του απλού δακτυλίου της κυτοσίνης, της ουρακίλης και της θυμίνης προέρχεται από την πυριμιδίνη, οπότε αυτές οι τρεις βάσεις ονομάζονται βάσεις πυριμιδίνης. Καθένα από τα ζεύγη βάσεων σε μια τυπική διπλή-έλικα DNA περιλαμβάνει μια πουρίνη και μια πυριμιδίνη: είτε μία Α ζευγαρωμένη με μία Τ, είτε μία C σε συνδυασμό με μία G. Αυτά τα ζεύγη πουρίνης-πυριμιδίνης, τα οποία ονομάζονται συμπληρωματικές βάσεις, συνδέουν τους δύο κλώνους της έλικας και συγκρίνονται συχνά με τα σκαλοπάτια μιας σκάλας. Η σύζευξη πουρινών και πυριμιδινών μπορεί να προκύψει, εν μέρει, από διαστατικούς περιορισμούς, καθώς αυτός ο συνδυασμός επιτρέπει μια γεωμετρία σταθερού πλάτους για τη σπειροειδή έλικα του DNA. Οι συνδυασμοί A–T και C–G βασίζονται σε διπλούς ή τριπλούς δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των ομάδων αμίνη και καρβονύλιο στις συμπληρωματικές βάσεις.
Νουκλεοβάσεις όπως αδενίνη, γουανίνη, ξανθίνη, υποξανθίνη, πουρίνη, 2,6-διαμινοπουρίνη και 6,8-διαμινοπουρίνη μπορεί να έχουν σχηματιστεί στο διάστημα καθώς και στη γη.[4][5][6]
Η προέλευση του όρου βάση αντικατοπτρίζει τις χημικές ιδιότητες αυτών των ενώσεων στις αντιδράσεις οξέος-βάσης, αλλά αυτές οι ιδιότητες δεν είναι ιδιαίτερα σημαντικές για την κατανόηση των περισσότερων από τις βιολογικές λειτουργίες νουκλεοβάσεων.