Nukleotideihin

Nukleotideihin ovat DNA:n ja RNA:n rakennuspalikoita. Jokainen nukleotidi koostuu sokerimolekyylistä (deoksyriboosi DNA:ssa, riboosi RNA:ssa), fosfaattiryhmästä ja yhdestä emäksestä. Emäkset ovat puriineja (adenini A ja guaniini G) sekä pyrimidiinejä (sytosiini C, tymiini T DNA:ssa, urasiili U RNA:ssa). Nukleotidit voivat olla mono-, di- tai triphosfoituja (esim. AMP, ADP, ATP; CMP, CDP, CTP; GMP, GDP, GTP; TMP, TDP, TTP).

Kun nukleotidit sitoutuvat toisiinsa fosfodiesterisidoksin, ne muodostavat polynukleotideja. DNA ja RNA koostuvat 5'→3' suuntaan rakennetuista ketjuista. DNA on kaksijuosteinen kaksoiskierros, jossa A parittaa T (kaksi sidosta) ja C parittaa G (kolme sidos). RNA on useimmiten yksijuosteinen ja voi muodostaa sekundaarisia rakenteita.

Nukleotidit osallistuvat sekä geneettisen informaation tallentamiseen että sen ilmentymiseen. DNA varastoi perinnöllisen tiedon, ja RNA ohjaa proteiinisynteesiä sekä toimii monien RNA-tyyppien rooleina. Lisäksi ne toimivat energian välittäjinä (ATP ja GTP), signaalimolekyyleinä (cAMP, cGMP) sekä kofaktoreina monissa reaktioissa (NAD+, NADP+, FAD, FMN, CoA). UDP-glukoosi toimii lisäksi sokerin välittäjänä erilaisten glykosylaatioiden synteesissä.

Biogeneesi ja kierto: Nukleotidit syntetisoidaan sekä de novo- että salvage-polkujen kautta. Fosforylaatio lisää nukleotideihin kaksi tai kolme fosfaattiryhmää, muodostaen esimerkiksi AMP, ADP, ATP sekä CMP, CDP, CTP ja GMP, GDP, GTP. Ribonuokleotidit voidaan muuntaa deoksiribonukleotideiksi DNA:n synteesiä varten ribonukleotidireduktasin avulla. Tasapaino nukleotideissa on olennaista DNA:n replikaatiossa ja korjauksessa.

Yhteenveto: Nukleotidit ovat monipuolisia molekyylejä, jotka sekä rakentavat geneettisen materiaalin että osallistuvat solujen energiantuotantoon, signaalointiin ja moniin biokemiallisiin reaktioihin.