Os nucleósidos, os compoñentes básicos dos ácidos nucleicos (ADN e ARN), desempeñan un papel fundamental no almacenamento e a transferencia de información xenética. Aínda que os nucleósidos estándar (adenina, guanina, citosina, timina e uracilo) son ben coñecidos, son os nucleósidos modificados os que adoitan engadir unha capa de complexidade e funcionalidade aos sistemas biolóxicos.
Que son os nucleósidos modificados?
Os nucleósidos modificados son nucleótidos que sufriron modificacións químicas na súa base, azucre ou grupo fosfato. Estas modificacións poden alterar as propiedades físicas e químicas do nucleótido, afectando as súas interaccións con outras moléculas e influíndo na estrutura e función do ácido nucleico.
Tipos de modificacións e as súas funcións
Modificacións de bases: implican cambios na base nitroxenada do nucleótido. Algúns exemplos son a metilación, a acetilación e a glicosilación. As modificacións de bases poden afectar:
Estabilidade: as bases modificadas poden aumentar a estabilidade dos ácidos nucleicos, protexéndoos da degradación.
Recoñecemento: as bases modificadas poden servir como sitios de recoñecemento para as proteínas, influíndo en procesos como o empalme do ARN e a síntese de proteínas.
Función: As bases modificadas poden alterar a función dos ácidos nucleicos, como se observa no ARNt e no ARNr.
Modificacións do azucre: as modificacións do azucre ribosa ou desoxirribosa poden afectar á conformación e á estabilidade do ácido nucleico. As modificacións comúns do azucre inclúen a metilación e a pseudouridilación.
Modificacións do fosfato: Os cambios na cadea principal do fosfato poden influír na estabilidade e flexibilidade do ácido nucleico. A metilación dos grupos fosfato é unha modificación común.
Funcións dos nucleósidos modificados nos sistemas biolóxicos
Estabilidade do ARN: Os nucleósidos modificados contribúen á estabilidade das moléculas de ARN, protexéndoas da degradación.
Síntese de proteínas: os nucleósidos modificados no ARNt desempeñan un papel crucial na síntese de proteínas ao influír nas interaccións codón-anticodón.
Regulación xénica: as modificacións no ADN e no ARN poden regular a expresión xénica ao afectar a transcrición, o empalme e a tradución.
Replicación viral: Moitos virus modifican os seus ácidos nucleicos para evadir o sistema inmunitario do hóspede.
Enfermidades: As alteracións nos patróns de nucleósidos modificados foron relacionadas con diversas enfermidades, incluído o cancro.
Aplicacións dos nucleósidos modificados
Axentes terapéuticos: Os nucleósidos modificados utilízanse no desenvolvemento de fármacos antivirais e anticanceríxenos.
Biomarcadores: os nucleósidos modificados poden servir como biomarcadores de enfermidades, o que proporciona información sobre os mecanismos das enfermidades.
Bioloxía sintética: os nucleósidos modificados utilízanse para crear ácidos nucleicos sintéticos con propiedades novas.
Nanotecnoloxía: Os nucleósidos modificados pódense empregar para construír nanoestruturas para diversas aplicacións.
Conclusión
Os nucleósidos modificados son compoñentes esenciais dos sistemas biolóxicos e desempeñan diversos papeis na expresión xénica, a regulación e os procesos celulares. As súas propiedades únicas convertéronos en ferramentas valiosas en biotecnoloxía, medicina e nanotecnoloxía. A medida que a nosa comprensión destas moléculas continúa a medrar, podemos esperar ver xurdir aplicacións aínda máis innovadoras.
Data de publicación: 31 de xullo de 2024