Guanosina

Guanosina es el nucleósido de la guanina a base de purina y se forma mediante la adición del azúcar simple ribosa. Si se agrega desoxirribosa en lugar de ribosa, es desoxiguanosina.

La guanosina es parte de las hélices y hélices dobles del ARN. El análogo de la desoxiguanosina es parte del ADN. Como trifosfato de guanosina (GTP) con tres grupos fosfato unidos, la guanosina es un importante almacén de energía y donante de grupos fosfato dentro del ciclo del citrato en las mitocondrias de las células.

¿Qué es la guanosina?

La guanosina es el nucleósido de la guanina a base de purina. Se crea mediante la adición de un grupo ribosa a través de un enlace N-glicosídico. En el caso del análogo desoxiguanosina, la pentosa unida consiste en el grupo desoxirribosa.

La guanosina y la desoxiguanosina son componentes de las hélices simple y doble del ARN y el ADN. La base complementaria forma la base de pirimidina citosina o su nucleósido citidina y desoxicitidina, a la que se une la guanosina como un par de bases con un triple enlace de hidrógeno. Con grupos fosfato unidos adicionalmente, la guanosina forma una parte funcional importante del llamado ciclo del ácido cítrico dentro de la cadena respiratoria como difosfato de guanosina (GDP) y como trifosfato de guanosina (GTP).

Es una cadena de procesos controlados catalíticamente dentro del metabolismo energético que tiene lugar en las mitocondrias de las células. GTP sirve como reserva de energía y donante de grupos fosfato. Bajo la acción de una determinada enzima, el GTP se puede convertir en monofosfato de guanosina cíclico dividiendo dos grupos fosfato, que tiene un papel especial en la transmisión de señales dentro de la célula. De forma ligeramente modificada, el GTP asume las tareas de transporte de lo que se conoce como Ran-GTP para el transporte necesario de sustancias entre el núcleo celular y el citosol, superando la membrana celular.

Función, efecto y tareas

Las hélices dobles y simples del material genético ADN y ARN consisten en una cadena de solo cuatro nucleobases diferentes, de las cuales las bases de guanina y adenina se basan en el esqueleto de purina, que consiste en un anillo de cinco y seis miembros.

Las dos bases, citosina y timina, incorporan bases de pirimidina con un anillo aromático de seis miembros. La nucleobase uracilo debe considerarse una excepción, que es casi idéntica a la timina y ocupa el lugar de la timina en el ARN. Sin embargo, las cadenas largas de las hélices no están formadas por ácidos nucleicos inalterados, sino por sus nucleótidos. Las nucleobases se convierten en ribosas o desoxirribosas mediante la adición de un grupo ribosa (ARN) o un grupo desoxirribosa (ADN), y el nucleótido correspondiente se transforma mediante la adición de uno o más grupos fosfato. En el caso de la guanina, es el monofosfato de guanosina o el monofosfato de desoxiguanosina, que se incorpora como enlace en las hélices de cadena larga de ARN y ADN.

Como componente del ADN y el ARN, la guanosina, como los otros nucleótidos, no tiene un papel activo, sino que codifica las proteínas correspondientes que se sintetizan en la célula a través de copias de la cadena de ADN. La guanosina juega un papel activo en forma de GTP y GDP en el ciclo del ácido cítrico dentro de la cadena respiratoria como donante de grupos fosfato. En la forma modificada de monofosfato de guanosina, el nucleótido también asume un papel activo y actúa como sustancia mensajera para el transporte de señales intracelulares, que es particularmente importante para los procesos anabólicos en la síntesis de proteínas. En forma de Ran-GTP, el nucleótido actúa como un vehículo de transporte especializado para el transporte de sustancias desde el núcleo celular a través de la membrana nuclear hasta el citosol.

Educación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos

La fórmula química de la guanosina es C10H13N5O5 y muestra que el nucleósido se compone exclusivamente de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno. Son moléculas que están disponibles en cantidades prácticamente ilimitadas en la tierra. Los oligoelementos o minerales raros no forman parte de la guanosina.

La guanosina se produce, principalmente en forma del nucleótido del mismo nombre, con algunas excepciones en todas las células humanas como componente del ADN y el ARN, así como en las mitocondrias y en el citosol de las células. El cuerpo es capaz de sintetizar guanosina dentro del metabolismo de las purinas en un proceso muy complejo. Sin embargo, se prefiere la extracción de guanosina mediante el proceso de la vía de rescate. Los compuestos de mayor valor que contienen nucleobases o nucleótidos se degradan enzimática y catalíticamente de tal manera que los nucleósidos como la guanosina pueden reciclarse.

Para el organismo, esto tiene la ventaja de que los procesos de degradación bioquímica son menos complejos y, por tanto, menos propensos a errores y que se produce menos energía, es decir, menos ATP y menos consumo de GTP. La complejidad y la velocidad con la que la guanosina y sus mono, di y trifosfatos están involucrados en las reacciones catalíticas no permiten ninguna declaración directa sobre una concentración óptima en el suero sanguíneo.

Enfermedades y trastornos

Los múltiples procesos metabólicos en los que interviene la guanosina junto con otros nucleósidos y especialmente en forma fosforilada como nucleótido hacen que se puedan producir trastornos funcionales en algunos puntos del metabolismo.

Sobre todo, son los defectos genéticos los que pueden provocar la ausencia de determinadas enzimas o la inhibición de su bioactividad. Un conocido defecto genético ligado al cromosoma X conduce al síndrome de Lesch-Nyhan. El síndrome provoca un mal funcionamiento en la vía de rescate del metabolismo de las purinas, por lo que el cuerpo tiene que ir cada vez más por la vía anabólica de la nueva síntesis. El defecto genético, que puede heredarse de forma recesiva, conduce a un fallo funcional de la hipoxantina-guanina-fosforribosiltransferasa (HGPRT).

A pesar del aumento de la nueva síntesis, existe una deficiencia de guanosina y sus derivados bioactivos. Esto está relacionado con la producción excesiva de ácido úrico, que causa síntomas acompañantes como la formación de cálculos renales y urinarios. El aumento permanente del nivel de ácido úrico puede provocar la precipitación de cristales de ácido úrico en el tejido y provocar ataques de gota dolorosos. Los trastornos neurológicos, incluida la propensión a la automutilación, son aún más graves.