Puriiniemäkset ovat yksi tärkeimmistä biologisesti aktiivisten yhdisteiden luokista, joilla on keskeinen rooli solujen aineenvaihdunnassa ja toiminnassa. Ne ovat puriinijohdannaisia, joihin kuuluvat adeniini, guaniini, ksantiini ja hypoksantiini. Puriiniemäksiä löytyy DNA:sta, RNA:sta, ATP:stä ja joistakin koentsyymeistä, kuten tiamiinipyrofosfaatista ja NAD+:sta.
Puriiniemäksillä on tärkeä rooli nukleiinihappojen synteesissä ja ne osallistuvat geneettisen tiedon välittämiseen. Ne osallistuvat myös solujen energia-aineenvaihdunnan säätelyyn ja varmistavat ATP:n synteesin ja käytön.
Adeniini ja guaniini ovat tärkeimmät puriiniemäkset, jotka muodostavat DNA:n ja RNA:n rungon. Ksantiini ja hypoksantiini ovat puriiniemästen aineenvaihdunnan välituotteita ja osallistuvat puriinien synteesiin virtsahaposta.
Puriiniemäksiä sisältävillä koentsyymeillä, kuten NAD+ ja NADP+, on tärkeä rooli energia- ja hiilihydraattiaineenvaihdunnassa. Tiamiinin sisältämä tiamiinipyrofosfaatti osallistuu aminohappojen aineenvaihduntaan ja proteiinisynteesiin.
Puriiniaineenvaihdunnan tutkiminen on tärkeää syöpään, perinnöllisiin sairauksiin ja muihin biologisiin prosesseihin liittyvien prosessien ymmärtämiseksi. Farmakologian ja biotekniikan alan kehitys voi auttaa luomaan uusia lääkkeitä, joiden tarkoituksena on säädellä puriiniemästen aineenvaihduntaa.
Siten puriiniemäkset edustavat tärkeää biologisesti aktiivisten yhdisteiden luokkaa ja niillä on keskeinen rooli monissa biologisissa prosesseissa. Puriiniemästen metabolian tutkiminen voi johtaa uuteen kehitykseen lääketieteessä ja farmakologiassa.
Puriiniemäkset
Puriiniemäkset ovat yleisnimi nukleosiiniemäksen puriinin johdannaisille. Näitä emäksiä ovat adeniini, guaniini ja sytosiini. Yksinkertaisesti sanottuna niistä voidaan sanoa seuraavaa: puriiniemäkset ovat DNA:n ja RNA:n rakennuspalikoita, ne ovat monosakkaridinukleotideja, joiden luustorakenne sisältää indoliiniytimen (imidatsolirengas) ja tiatsolirenkaan. Ne perustuvat viiden hiilen kiertoon, joka sisältää fosfaattiryhmän (kutsutaan "puoliaminoksi") ja vetysidoksen vastakkaisen typpipitoisen emäksen kanssa. Lisäksi tämä sidos perustuu kahteen alkeisemäspariin, jotka tunnetaan helix-gyration -pareina (lyijy, lyijytyyppi vetysidoksella, vetysidokset).
Puriiniluokan yhdisteiden biokemia ja toiminnot
Puriiniemästen biologinen rooli selittyy seuraavalla: ensinnäkin ne voivat toimia ravinnoksi monen tyyppisille eläville organismeille tai stimulantteina monille kasvi- ja eläinproteiineille sekä hormonin kaltaisille aineille; toiseksi puriinit ovat osa erilaisia yksinkertaisia ja monimutkaisia hiilihydraatteja. Puriinien merkitykseen syövän vastaisina aineina kannattaa myös kiinnittää huomiota. Tutkijoiden mukaan kaikki, mikä vaikuttaa energian aineenvaihduntaan, voi "auttaa" pahanlaatuisten kasvainten hoidossa. On monia kysymyksiä siitä, kuinka tehokkaita nämä aineet ja niiden aineenvaihduntatuotteet ovat tässä suhteessa. On kuitenkin selvää, että puriinien aineenvaihdunta ansaitsee tieteellistä lisähuomiota, mutta lisätutkimusta ei ole vielä aloitettu. Mutta voimme melkein varmasti sanoa, että ihmisten kiinnostus näitä yhdisteitä kohtaan kasvaa edelleen, varsinkin koska voimme havaita, kuinka tärkeää vain yhden solun päänukleotidin, kuten puriinin, aineenvaihdunta voi olla.
Puriiniaineenvaihdunnan tyypit ja rakenne
Vaikka solubiokemian puriinijärjestelmän biologista merkitystä ei ole tutkittu hyvin eri ihmisryhmissä, se toimii hyvin useimpien ihmisten soluissa. Puriiniaineenvaihdunta, kuten melkein mikä tahansa muu tietylle solulle tyypillinen aineenvaihdunta (esim. lipidi- tai hiilihydraattiaineenvaihdunta) toimii hyvin tunnetun ohjelman mukaisesti. Jopa tietyn lajin evoluutioprosessi ilmenee tietyissä DNA:n muutoksissa jokaisella myöhemmällä aikakaudella, mikä on myös eräänlainen aineenvaihdunta. Toinen täsmälleen tunnistettavissa oleva samankaltaisuus kaikissa eukaryooteissa on vain yhden purinoosikoentsyymin läsnäolo. Tämä koentsyymi, joka voi olla vastuussa entsyymien toiminnasta, on adenosyylitrifosfaatti (ATP). Tämä mononukleotidifosfaatti osallistuu molekyylihapen hapetusprosesseihin ja ATP:n kemialliseen synteesiin, mikä ylläpitää kehomme kaikkien solujen energian saantia.