Nukleotyd

Nukleotyd to podstawowa jednostka kwasów nukleinowych DNA i RNA. Każdy nukleotyd składa się z trzech elementów: cukru pięciowęglowego (deoksyrybozy w DNA, rybozy w RNA), reszty fosforanowej i zasady azotowej. Kiedy do cukru dołączona jest tylko zasada i cukier bez dodatkowego fosforanu, mówimy o nukleozynie; dodanie reszty fosforanowej tworzy nukleotyd.

Zasady azotowe dzielą się na puryny (adenina A i guania G) oraz pirymidyny (cytozyna C i tymina T w DNA, uracyl U w RNA). W DNA występuje T, a w RNA – U.

Wiązanie pomiędzy nukleotydami to wiązanie fosfodiestrowe, łączące 5'-fosforan jednego nukleotydu z 3'-hydroksylową grupą kolejnego. Powstaje łańcuch polinukleotydowy; DNA tworzy dwie antyrównoległe, komplementarne nici, które tworzą charakterystyczną dwunitkową helisę, podczas gdy RNA zwykle występuje jako pojedynczy łańcuch o zmiennej strukturze.

Funkcje nukleotydów są wielorakie. Służą jako monomery kwasów nukleinowych; pełnią kluczowe role w energetyce komórki (ATP, GTP) oraz w sygnalizacji (cAMP, cGMP). Częściami kofaktorów enzymatycznych są NAD+, NADP+, FAD, FMN i koenzym A. Niektóre nukleotydy przenoszą reszty cukrowe lub działają jako aktywne jednostki w biosyntezach (np. UDP-glukoza). Syntetyzowane są drogą de novo i poprzez salvage.

Znaczenie kliniczne: zaburzenia metabolizmu nukleotydów i ich analogów leżą u podstaw wielu chorób; analogi nukleotydów są powszechnie stosowane w terapii wirusowej i onkologicznej, blokując replikację kwasów nukleinowych.