Adenin je heterobiciklična aromatska spojina s purinsko hrbtenico, ki kot organska nukleinska baza tvori enega od osnovnih gradnikov genetskih informacij v DNA in RNA skupaj s tremi drugimi baze. Poleg tega ima adenin v obliki nukleozida ali nukleotida pomembno vlogo pri presnovi kot NAD, FADH2 ali ATP, zlasti v energiji ravnovesje celic v mitohondriji.
Kaj je adenin?
Adenin s kemično molekulsko formulo C5N5H5 je sestavljen iz heterobicikličnega aromatskega obroča (purinska hrbtenica) s priloženo amino skupino (NH2). Adenin je zato znan tudi kot aminopurin. Je bledo rumena trdna snov, ki se sublimira pri 220 stopinjah Celzija, tj. Prehaja neposredno v plinasto stanje in je v voda. Z dodatkom deoksiriboze sladkorja molekula, deoksiadenozin nastane iz adenina, enega od 4 gradnikov, ki pobotati se dvojno vijačno DNA. Komplementarna baza je deoksitimidin, ki nastane iz timidina in molekule deoksiriboze, ki je prav tako pritrjena. V primeru RNA je postopek nekoliko spremenjen. Adenin postane adenozin s pritrditvijo D-riboza sladkorja molekula. The adenozin zavzame položaj deoksiadenozina DNA v RNA. Komplementarna baza zdaj ni timin, temveč uracil v obliki uridina. Poleg tega adenozin tvori hrbtenico nukleotidov ATP, ADP in AMP, ki prevzamejo pomembno vlogo v energiji ravnovesje celic. Adenozin ima v številnih primerih tudi pomembno vlogo kot kofaktor encimi, hormoniin nevromodulatorji, kot so koencim A, NADPH in NADH.
Funkcija, učinki in vloge
Kot komponenta ene verige dvojne vijačnice DNA tvori adenozin osnovni par adenin-timin (AT) prek dveh vodik vezi s komplementarno nukleinsko bazo timin v obliki deoksitimidina. V RNA, ki je običajno enoverižna, ima adenin analogno funkcijo, toda pri tvorbi komplementarne verige, mRNA (messenger RNA), komplementarna baza ni timidin, temveč uracil. Kot sestavni del DNA in RNA adenin ni neposredno vpleten v presnovne procese, temveč služi le v kombinaciji z drugimi nukleinskimi baze za kodiranje aminokislinskih zaporedij za sintezo ustreznih beljakovin. Del presnova energije skoraj vseh celic, ki se imenuje dihalna veriga, v bistvu sestoji iz vrste oksidacijskih in redukcijskih procesov, tako imenovanih redoks procesov. V dihalni verigi ima osrednjo vlogo adenozin, ki je fosforiliran v adenozin trifosfat (ATP). ATP izda a fosfor skupina in tako postane adensoindifosfat (ADP) ali adenozin monofosfat (AMP). Na splošno gre za eksotermni proces, ki prek razgradnje zagotavlja energijo za metabolizem in na primer za mišično delo ogljikovi hidrati. Pri tej funkciji adenin ali adenozin neposredno sodelujeta pri kemijskih pretvorbah. Pomembna dinamična komponenta v verigi redoks reakcije vključuje tudi prenos elektronov z elektronov, vezanih na vodik (H) ali drugih nosilcev elektronov. Spet sta adenin in adenozin funkcionalni komponenti encimi ali katalizatorji, kot je nikotinski diamid (NAD) in drugi, ki končno razgradijo oksidacijo (zgorevanje) vodik do voda v številne katalitično nadzorovane posamezne korake, s čimer so na voljo metabolizmu, ne da bi povzročili škodo pri izgorevanju.
Oblikovanje, pojavnost, lastnosti in optimalne vrednosti
V skladu s kemijsko molekulsko formulo C5N5H5 je adenin tako sestavljen iz osnovnih gradnikov ogljika, dušik in vodik, ki jih je v naravi veliko. Redko elementi v sledovih or minerali niso potrebne. V skladu s tem se ni treba bati pomanjkanja osnovnih materialov za sintezo, ampak kvečjemu težavo v lastnem proizvodnem procesu telesa. Ker je sinteza draga in energetsko zahtevna, telo približno 90% svoje proizvodnje uporablja drugačno pot; z recikliranjem sintetizira adenin. Med presnovo purina dobimo adenin kot produkt razgradnje iz kompleksnejših spojin. Biokemično adenin postane aktiven le kot nukleozid z dodatkom molekule deoksiriboze. Adenin se tako spremeni v deoksiadenozin. Z nadaljnjim dodajanjem enega do treh fosfat ostankov deoksiadenozin postane nukleotid, imenovan adenozin monofosfat (AMP), ciklični adenozin monofosfat (cAMP), adenozin difosfat (ADP) ali adenozin trifosfat (ATP). V skladu z različnimi nalogami adenina in njegovih biokemično aktivnih pojavov v okolju kar ustreza dinamično spreminjajočim se zahtevam, prosti adenin pa se v sistemskih sistemih ne pojavlja kroženje, nobene ravni adenina ni mogoče izmeriti. Sklepne ugotovitve o nedotaknjeni presnovi purina je mogoče doseči le posredno z opazovanjem in merjenjem nekaterih presnovnih procesov.
Bolezni in motnje
Najbolj znana - a dejansko redka - presnovna motnja, ki se pojavi v povezavi z endogeno tvorbo adenina in njegovih bioaktivnih oblik, je Lesch-Nyhanov sindrom. Je gen okvara na x kromosomu. The gen mutacija povzroči popolno pomanjkanje hipoksantin-gvanin fosforiboziltransferaze (HGPRT). Odsotnost HGPRT vodi do motenj v metabolizmu purina in s tem odpravi recikliranje purina baze hipoksantin in gvanin, ki se običajno pojavita. Namesto tega je telo prisiljeno nenehno proizvajati adenin s pomočjo neosinteze. To vodi do prevelikih količin Sečna kislina in obarjanje kristalov sečne kisline, kar lahko povzroči protin ali nastanek sečnih kamnov v spoji. Poleg tega se pri novorojenčkih običajno pojavijo motnje v duševnem razvoju in povečana avtoagresija. Druga redka dedna bolezen je Huntingtonova bolezen. Tu je na kromosomu 4 prisotna genetska okvara. Običajno tam najdemo osnovno zaporedje citozin-adenin-gvanin z 10 do 30 ponovitvami v določenem gen. Če je zaradi genske mutacije več kot 36 teh tako imenovanih ponovitev tripletov, dedna bolezen Huntingtonova bolezen pojavi. Z napredovanjem bolezni se težave z motoriko in poškodbe živcev in ni zdravila.
