Citidina

Citidina pertenece a los nucleósidos y está formado por la base nucleica citosina y el azúcar ribosa. Forma un par de bases con guanosina a través de enlaces de hidrógeno. También juega un papel central en el metabolismo de la pirimidina.

¿Qué es la citidina?

La citidina es un nucleósido que consta de citosina y ribosa. Además de la adenina, guanina y timina, la citosina de base nitrogenada participa en la síntesis de ácidos nucleicos. La fosforilación de citidina produce citidina monofosfato (CMP), citidina difosfato (CDP) o citidina trifosfato (CTP).

El monofosfato de citidina es un nucleótido en el ARN. Dos bases de purina y dos de pirimidina están involucradas en la estructura de los ácidos nucleicos, y la timina se intercambia por uracilo en el ARN. La adenina y la guanina pertenecen a las bases de purina, mientras que la timina, la citosina y el uracilo pertenecen a las bases de pirimidina. La citidina desaminasa puede desaminar la citidina en uridina. La uridina es un nucleósido hecho de ribosa y uracilo. También se puede fosforilar a monofosfato de uridina.

El monofosfato de uridina también es un nucleótido importante para el ARN. Además, CDP y CTP también son grupos activadores para la síntesis de lecitina, cefalina y cardiolipina. La citidina pura está presente como un sólido soluble en agua que se descompone de 201 a 220 grados. Puede degradarse catalíticamente a citosina y ribosa por la enzima pirimidina nucleosidasa.

Función, efecto y tareas

La citidina juega un papel central en el metabolismo de la pirimidina. La pirimidina proporciona la estructura básica para las bases de pirimidina citosina, timina y uracilo que se encuentran en los ácidos nucleicos. La timina en el ARN se intercambia por uracilo.

El uracilo también se produce por desaminación de citidina con citidina desaminasa. Las conversiones químicas entre las tres bases de pirimidina son de importancia central para los procesos de reparación en el ADN y los cambios epigenéticos. En el contexto de la epigenética, las influencias ambientales modifican varias propiedades. Sin embargo, el material genético no cambia. Los cambios de modificación de un organismo son causados ​​por la diferente expresión de genes. Los procesos de diferenciación de las células del cuerpo para la formación de diferentes líneas celulares y órganos también representan un proceso epigenético, dependiendo del tipo de célula, se activan o desactivan diferentes genes.

Esto tiene lugar mediante la metilación de las bases de citidina dentro del ADN. Durante la metilación, se forma metilcitosina, que puede convertirse en timina por desaminación. La nucleobase complementaria guanina en la doble hebra opuesta permite reconocer el error y volver a intercambiar timina por citosina. Sin embargo, la guanina también se puede intercambiar por adenina, lo que conduce a una mutación puntual. Si se desamina la citosina no metilada, se produce uracilo. Dado que el uracilo no aparece en el ADN, se reemplaza inmediatamente por citosina. En lugar de citosina, la tasa de mutación debida a la metilación aumenta ligeramente.

Al mismo tiempo, cada vez más genes se desactivan mediante metilación, de modo que las células dentro de la línea celular se vuelven más especializadas. En los procesos de reparación, las enzimas de reparación se basan en la cadena de ADN original, que reconocen a través de un mayor grado de metilación. La cadena complementaria también se construye sobre la base de la información almacenada allí. Los errores de instalación se corrigen de inmediato. Además, la enzima AID (Citidina Desaminasa Inducida por Activación) cataliza muy específicamente la desaminación de los grupos citidina a grupos uridina en el ADN monocatenario. Se producen hipermutaciones somáticas que cambian las secuencias de anticuerpos de las células B. Luego, se seleccionan las células B coincidentes. Esto permite una respuesta inmune flexible.

Educación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos

La citidina es un producto intermedio del metabolismo de la pirimidina. Como conexión aislada, no importa. Como ya se mencionó, está compuesto por la base nucleica citosina y el azúcar quíntuple ribosa. El cuerpo puede sintetizar la citosina por sí mismo.

Sin embargo, su síntesis requiere mucha energía, por lo que se recupera de los componentes básicos del ácido nucleico dentro del marco de la vía de rescate y se puede reintegrar en los ácidos nucleicos. Cuando la base está completamente descompuesta, se producen dióxido de carbono, agua y urea. Está presente como nucleósido en el ARN. En el ADN, la citosina se une a la desoxirribosa, por lo que el nucleósido desoxicitidina se encuentra aquí como un bloque de construcción.

Enfermedades y trastornos

Las metilaciones de los residuos de citidina del ADN son muy importantes para marcar con el fin de separar diferentes procesos bioquímicos. Sin embargo, también pueden ocurrir errores en la metilación que conducen a enfermedades.

En el caso de metilaciones defectuosas, pueden desencadenarse actividades génicas tanto aumentadas como disminuidas que no cumplen los requisitos. Estos patrones de metilación se transmiten durante la división celular. A largo plazo, se producen cambios que pueden provocar enfermedades. Por ejemplo, algunas células tumorales tienen diferentes estructuras de metilación que no ocurren en las células sanas. Por ejemplo, la metilación puede bloquear ciertos genes que codifican enzimas reguladoras del crecimiento. Si faltan estas enzimas, puede producirse un crecimiento celular desinhibido. Esto también se aplica a las enzimas que inician la muerte celular ordenada (apoptosis) cuando ocurren defectos celulares.

En la actualidad, todavía no es posible una influencia específica de la metilación del ADN. Sin embargo, existen estudios sobre la desmetilación completa de las células tumorales para someterlas nuevamente al control de las proteínas reguladoras del crecimiento. Según varios estudios clínicos, se ha demostrado que la desmetilación limita el crecimiento tumoral en pacientes con leucemia mieloide aguda. Este procedimiento también se conoce como terapia epigenética. Los procesos de metilación también pueden influir en otras enfermedades. Debido a las influencias ambientales, el organismo se adapta a las condiciones cambiantes con la formación de modificaciones biológicas basadas en la metilación de los residuos de citidina del ADN. El cuerpo lleva a cabo así un proceso de aprendizaje que, sin embargo, también puede provocar una regulación incorrecta.