CHUYỂN hóa ACID NUCLEIC (hóa SINH)

CHUYỂN HĨA ACID NUCLEIC I SỰ THỐI HĨA SỰ THỐI HĨA CHUNG CỦA ACID NUCLEIC ĐẾN MONONUCLEOTID Ở mơ động vật:  Nuclease: acid nucleic mononucleotid -Ribonuclease (RNase) thủy phân ARN -Deoxyribonuclease (DNase) thủy phân ADN  Mỗi loại lại phân: Exonuclease Endonuclease 2 SỰ THỐI HĨA CỦA MONONUCLEOTID  Nucleotid  H3PO4, base nitơ pentose: - H3PO4 sử dụng cho q trình phosphoryl hóa đào thải dạng muối phosphat - Pentose thoái hóa theo đường chuyển hóa glucid - Base nitơ thối hóa cho sản phẩm acid uric, urê Nucleoprotein Protein Acid nucleic (Histon protamin) (Polynucleotid) Nuclease Mononucleotid Nucleotidase Acid phosphoric Nucleosid Nucleosidase Pentose ( Ribose, Desoxy ribose) Base nitơ (Purin, Pyrimidin) THỐI HĨA CÁC BASE NITƠ    Sự thối hóa base purin Adenin  hypoxanthin Enz: Adenase Guanin  xanthin Enz: Guanase Hypoxanthin, xanthin  acid uric Enz: oxydase Adenosin  inosin  hypoxanthin  A.uric Enz: adenosin desaminase, oxydase Sự thối hóa base pyrimidin xảy chủ yếu gan chưa biết rõ 3.1 Thối hóa base loại purin Adenosin Adenin NH NH2 N N N Adenosin desaminase O N Inosin N Ribose H2 O O N N N Adenase H NH NH O N N O H Xanthinoxydase HN Ribose NH Guanase O Nucleos idase O N Ribose N H 2N N N NH NH N HN Guanin NH [O] N N N O N Xanthinoxydase Xanthin [O] Hypoxanthin O N O N N N O Acid uric 3.2 Thối hóa base loại pyrimidin N H2 N H2 N N O C H3 N N O H Cytosin H 5- Metyl Cytosin N H3 N H3 O O N O Uracil C H3 N N O H N H +2H Dihydro Uracil Thymin +2H Ureidopropionat Dihydro Thymin H2O H2N C H2 C H2 C O O H C H3C O O H C O + H2O H2N Ureidoisobutyrat C H2 CH COOH C H3 Aminoisobutyrat II TỔNG HỢP ACID NUCLEIC Acid nucleic tổng hợp từ nucleotid triphosphat (NTP) TỔNG HỢP NUCLEOTID Nucleotid tổng hợp từ nguyên liệu theo q trình khác 1.1 Tổng hợp ribonucleotid có base purin  Nguyên liệu CO Acid aspartic N1 Acid formic N Glycin N7 Acid formic N Glutamin -Giai đoạn 1: Ribose 5’ (P) tạo thành glycimamid ribosyl 5’ (P) CH2O O C H2O O P ATP OH ADP P O Nucleotid phosphorylase P P O H OH OH O H 5'-Phosphoribosyl-1-pyrophosphat (PRPP) Ribose-5'- P Gln Amidotransferase Glu PPi P O H2C O NH C O OH O H Glycinamid Ribosyl-5- P P C H2 NH2 ADP + Pi Mg ++ H2N ATP O H2C O NH2 O H OH C H2 CO OH Glycin 5-Phosphoribosylamin 10 Sự tổng hợp ARN với ADN mồi  ADN, Mg++ n1ATP + n2GTP + n3CTP + n4UTP ARN polymerase [ (AMP)n1 - (GMP)n2 (CMP)n3 - (UMP)n4] + (n1 + n2 + n3 + n4)Ppi 32 Tổng hợp ARNm theo qui luật bổ sung ARN-pol 5’ 3’ ATG TAC 3’ TAG 5’ 3’ 5’ AUG… ….GUA 5’ 3’ 5’ 3’ ARN-pol CAT GTA 3’ 5’ 33 34 35 ARNt Có 22 ARNt vận chuyển 20 Acid amin Leucin Serin có ARNt vận chuyển Fasciola hepatica o o G o o o G A U A o oU A G U C G o U G C A U A U A U U U C G o U A G U U A G C U G o A o G C U U G C U G G U o G A G G C U G C G U A G C C A U G UU U G C U A U U C U UU C G U A U U U A UU U C U A U A G C G AU C U G U A G U A U GU A A U U U GA A G A GG U G C C C G U AG G G U A A U GU G A U G G G U U G C G U A CCU U U U G U G G G U A UU A A G G A UG G U CGC A U G A G A UG G C U GGG U A C U G UG A U U U CG U G GC GU A C C A G AU U G U U G U U U G A G G U U U U G C C C G U UU U GAU G C U GU G G G U C AU U U A U A U U U A U U A UA G C G G A U A G C U G G U G U A C A U A U U UUAG U U G UU U U A U C G A C G U U U U A C G AG A C G AAUC G C G U G C G C G U G GU G A G U C GU A A GUC U GC U A A U U G A U U A G U UCG A U GC A U G G U U U G C U G C A UUC U A GUU o o U o o o C G o A o A o C C G U A G C G C U G G C U G G U C G U A o U U U G U A A U o A U A A C G U G C U A C G G C U G G G U U C UU C G G C U A U G C G U U G AG U G G U U G U G C C U G UU U A G AG G U U CGUC G U G A U U C G U G A A U UU U G U UGUG U GC AG U G G U U A A U A U GA A G A C A UA A U A G C U AG U G G G U G ACC U G G GG C A U G U U U A U GGG G C G A GU A U A UA G U A G U A UU U U AU G G U G U A U A U G U G UU A G U GG U U C UG G AU U G G A U A U G U C G G U U A C G U A G C A U AA A C C G C U A A G C G G U U U U G U U GA G U C G U G U A C G U A U A UUG G U A G C U G U A U AG A U UCC U G U U o o U G A o GUG U A o G o o C G o G A U o G C G C G C G C G C G A U A U U A U U G C U G o G C U G U G G C o U G U C G U GUA G A U UU U A G U G U G A U A UG C C C C U GU A G C G C A C A GA G U G A G G UU U G AG A U U C G U G U U A G G UU U U A U ACC G G GG U U A G A U A U U A U C U C U GG U U UUUG A AGC U A U U A A AU G G A U C U GG G C A G U A AG UUA G AU U C G U G G GU A U U A U A A G A A UG A A U G C G AG A G C U G C UU U A U AA A G U A U U U U G UU A AG G C G C GG A A A A C G AU A U G U G U U G G U UG A U G U G C U A U G U A C G U C A U U G AACU G A U G GAA U G GU AA A U UU UA U G UAA U C G U U GG U A U A CUU G C G U U U U G o CAU o U o G C o G A U A U G C o o G C G U o U o G U G A U A A G C G U U G o o C G C G A U U U o A o A U G CU CG G G C U A U G G G U G U G U U U G C C G C U G GU U GGGC U G C G C G C G C U UU A U A C G G U U AU U G G U G U G G G C UU U G U G U G C A U U G UGG U U G U A G U A U CA U GA U UC G A U G U U U G U GG A C UG U U GA U G U G A G G A AU A U G A G C U C A U A U UU U AG U G U U U C G U G U C U UU C U U U GU U C G GU U U U GUGC U A U U A U G U U UA G A U G GA U AU U U G A C G G A A GU G G U UU G C U U G AG U A U UUUG A G C U U A G G U G C U C A U A G GAAU UG G U G A A U G C A U A U U A U A UC GGG U C G AG UU UA G U GCU A U UCA C G U A A U U A U A U C G C G C G U C G U G A U U A GU A U G U A U C U A U A U G U A UGA UAC U GU Alanine (A) Arginine (R) Cysteine (C) Asparagine (N) Glutamine (Q) Glycine (G) Leucine (L2) Serine (S1) Aspartate (D) Histidine (H) Lysine (K) Methionine (M) Serine (S2) Threonine (T) Tryptophan (W) Isoleucine (I) Phenylalanine (F) Tyrosine (Y) Glutamate (E) Leucine (L1) Proline (P) Valine (V) 36 DỊCH MÃ 37 RIBOSOME 38 39 40 3.4 Sao chép ngược ADN từ ARN/virus  Một vài ARN virus tổ chức động vật tham gia trực tiếp vào tổng hợp ADN gọi chép ngược:  Một số Retrovirus gây ung thư  Trong nhiễm trùng, gen chuỗi đơn ARN virus ( có khoảng 10 000 nucleotid) enzym vào tế bào chủ Enzym chép ngược xúc tác tổng hợp ADN bổ sung ARN virus tạo thành phân tử lai ARNADN  Phân tử sát nhập vào phân tử ADN tế bào chủ Bằng chế số Retrovirus gây ung thư, Rous sarcom virus (còn gọi Avian Sarcom Virus) 41 3.5 Sự chép ngược HIV Virus gây thiếu hụt miễn dịch người (Human Immunodeficiency Virus: HIV), nguyên nhân hội chứng thiếu hụt miễn dịch (Acquired Immune Deficiency Syndrome:AIDS) Retro Virus, phân lập năm 1983  HIV có gen ARN, có đoạn gen Env chịu đột biến nhanh, đồng thời chép ngược HIV gấp 10 lần chép biết  Lợi dụng tính chất người ta tìm loại thuốc gây đột biến trình chép ngược HIV để điều trị nhiễm HIV  42 3.6.Thuốc điều trị HIV  Đó chất AZT, AZT chất dẫn xuất thymin: (3’-Azido 2’, 3’- Dideoxythymin)  Trong trình chép ngược HIV, AZT Triphosphat gắn vào enzym chất ức chế cạnh ranh với dTTP AZT lại có lực cao dTTP, AZT gắn vào đầu 3’ chuỗi ARN, AZT khơng có nhóm OH 3’ tự do, chuỗi ARN đến bị dừng khơng kéo dài thêm  Một chất khác có tác dụng tương tự DDI (Dideoxyinosin) 43 Thuốc điều trị HIV O O CH3 HN N - N CH2 O + N N O HO N HO NH N CH2 O N 3'-Azido-2',3'-Dideoxythymidin (AZT) 2', 3'-Dideoxyinosin (DDI) 44 III RỐI LOẠN CHUYỂN HĨA ACID NUCLEIC  Bình thường acid uric máu khoảng - 7mg/100ml (190- 420µ mol/l), nước tiểu khoảng 0,3 - 0,8g/24giờ, thay đổi người thay đổi theo chế độ ăn, ăn nhiều purin (gan, thận ) lượng acid uric nước tiểu tăng  Trong trường hợp thiếu enzym tổng hợp nucleotid: Phospho Ribosyl Transferase base purin thối hóa nhiều tạo acid uric, acid uric máu tăng 45 V SỰ TĂNG A URIC DO BỆNH LÝ Trong bệnh tăng bạch cầu, bệnh gut lượng acid uric máu tăng - 8mg/100ml  Trong bệnh gut đồng thời với tăng nồng độ acid uric máu nước tiểu, có lắng đọng tinh thể urat sụn, bao gân, túi nhầy khớp, đơi cịn có thận, da  Xung quanh urat kết tinh tổ chức viêm hình hạt gut bao quanh mô chết, thường gặp khớp, gây viêm khớp mãn tính  46 ... trình phosphoryl hóa đào thải dạng muối phosphat - Pentose thối hóa theo đường chuyển hóa glucid - Base nitơ thối hóa cho sản phẩm acid uric, urê Nucleoprotein Protein Acid nucleic (Histon protamin)...I SỰ THỐI HĨA SỰ THỐI HĨA CHUNG CỦA ACID NUCLEIC ĐẾN MONONUCLEOTID Ở mô động vật:  Nuclease: acid nucleic? ?? mononucleotid -Ribonuclease (RNase) thủy phân ARN -Deoxyribonuclease... H3C O O H C O + H2O H2N Ureidoisobutyrat C H2 CH COOH C H3 Aminoisobutyrat II TỔNG HỢP ACID NUCLEIC Acid nucleic tổng hợp từ nucleotid triphosphat (NTP) TỔNG HỢP NUCLEOTID Nucleotid tổng hợp từ