Citosina

Citosina é uma base nucléica que é um bloco de construção de DNA e RNA. O código genético de cada ser vivo é composto por ele e três outras nucleobases.

O que é citosina?

O nome químico exato da citosina é 4-amino-1H-pirimidin-2-ona, uma vez que o grupo amino da base nucleica está na quarta posição padrão de uma estrutura de pirimidina. A pirimidina é uma molécula cuja estrutura forma um anel de seis membros com dois átomos de nitrogênio.

Um átomo de oxigênio ocupa a segunda posição. A pirimidina é uma partícula inorgânica; ele serve como base para várias outras construções, como a citosina, na qual representa um importante bloco de construção. A citosina é apenas parcialmente solúvel em etanol e água. Seu estado físico normal é sólido, o ponto de fusão é 320 a 325 ° C. Isso torna a citosina um dos compostos químicos mais robustos.

A nucleobase em sua forma pura deve ser rotulada com o rótulo de perigo “irritante” porque pode irritar as membranas mucosas e causar inflamação. No entanto, a citosina só desencadeia essa reação em concentrações não naturais que não ocorrem na natureza e são produzidas apenas por síntese bioquímica artificial.

Função, efeito e tarefas

A citosina é uma das quatro bases nucleicas que, junto com as moléculas de açúcar, formam o DNA (ácido desoxirribonucléico) e o RNA semelhante (ácido ribonucléico). A citosina, portanto, desempenha um papel importante no armazenamento de informações hereditárias, que são responsáveis ​​pelo controle das células e da hereditariedade.

O DNA consiste em longas cadeias dos chamados nucleotídeos. Para que o bloco de construção da citosina se torne um nucleotídeo, ele deve se combinar com outros blocos de construção. O nucleotídeo consiste em uma molécula de açúcar, um ácido fosfato e uma base. No DNA humano, a molécula de açúcar é chamada de pentose; o nome pentose se refere à estrutura pentagonal do açúcar. Enzimas especiais leem o DNA no núcleo da célula e fazem uma cópia que sai do núcleo. Lá, ele é lido novamente por outras enzimas e traduzido em proteínas.

A biologia, portanto, também chama esse processo de tradução. Durante a tradução, a enzima responsável seleciona a molécula de proteína certa para cada código, que consiste em três pares de bases, e cria longas cadeias a partir dela.A citosina, junto com a guanina, outra base nucléica, forma o chamado par de bases. Os dois blocos de construção do DNA podem formar uma conexão entre si como duas peças de um quebra-cabeça - mas não com as outras duas nucleobases, timina e adenina. A citosina e a guanina combinam-se com a ajuda de uma ligação de hidrogênio e podem dissolvê-las novamente ao separar o hidrogênio.

A timina também é uma base pirimidina que é criada com base no anel de seis membros. Todos os seres vivos compartilham esses princípios básicos de herança e são baseados no mesmo material genético básico. Somente a sequência dos pares de bases decide qual organismo emerge do código genético, que forma ele tem e quais funções pode desempenhar.

Educação, ocorrência e propriedades

A citosina surge da pirimidina. Esta substância é um anel de seis membros com dois átomos de nitrogênio. Um grupo NH2 e uma única molécula de oxigênio com uma ligação dupla estão ligados à pirimidina por uma ligação simples. Além disso, um átomo de hidrogênio se liga a um dos dois átomos de nitrogênio do anel da pirimidina. As ciências naturais distinguem entre duas formas de citosina, os tautômeros.

Além do tautômero H1, há outra forma de citosina, o tautômero 3H. O tautômero H1 e o tautômero H3 diferem um do outro porque os vários grupos adicionais se ligam a diferentes posições no anel de pirimidina. A variante H1 ocorre com mais frequência. Não existe um valor ideal para a citosina; A frequência com que a citosina ocorre no corpo humano depende de vários fatores. No entanto, como está no núcleo de cada célula, é muito comum.

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Doenças e distúrbios

A citosina é um bloco de construção do DNA e é determinada por seu lugar na sequência do código genético, juntamente com três outras bases sobre os mecanismos básicos da vida. Uma vida sem citosina, portanto, não é possível.

Se, por exemplo, não houvesse substâncias básicas suficientes disponíveis durante uma fase muito inicial da gravidez a partir da qual a citosina é formada, o desenvolvimento posterior do embrião não seria possível, mesmo no estágio de células individuais. A ausência completa de citosina em um organismo vivo é, portanto, impensável. A citosina é composta por átomos muito comuns. Uma deficiência como resultado de má nutrição é, portanto, extremamente improvável. A célula do corpo pode trocar citosina como todas as outras bases por erros na cópia do DNA (transcrição) para outra base.

Esta é uma mutação na qual as enzimas dentro das células formam as cadeias de proteínas erradas. Essas proteínas não são funcionais ou funcionais apenas em uma extensão limitada ou alcançam um efeito diferente do pretendido. Isso perturba os processos regulares do organismo. No caso de deficiência de mioadenilato desaminase (deficiência de MAD ou MADD), por exemplo, o código genético do gene AMPD1 é falho. A citosina deveria estar na posição 34 do exon 2; mas devido a um defeito genético, esta posição é incorretamente ocupada pelo nucleotídeo timina.

Essa pequena mudança tem efeitos drásticos: o código agora sinaliza “pare” neste ponto, razão pela qual as enzimas apenas sintetizam uma proteína incompleta durante a tradução. Como resultado, um distúrbio metabólico dos músculos esqueléticos se manifesta na MADD. Causa desconforto muscular, como cãibras, fraqueza e dor.