Nucleosiden zijn structurele subeenheden van nucleïnezuren, de macromoleculen die in levende cellen genetische informatie overbrengen. Zij bestaan uit een stikstofhoudende base gebonden aan een vijf-koolstof (pentose) suiker.
Nucleosiden zijn de biochemische precursors van nucleotiden, de moleculaire bouwstenen van de nucleïnezuren DNA en RNA. Nucleotiden zijn ook belangrijk in het celmetabolisme (ATP is de energievaluta van de cel) en als co-enzymen. Nucleotiden worden gevormd door de toevoeging van een of meer fosfaatgroepen aan het nucleoside.
Sommige nucleosiden hebben belangrijke klinische toepassingen; puromycine en bepaalde andere antibiotica zijn bijvoorbeeld nucleosiden die worden geproduceerd door schimmels of fungi.
De menselijke creativiteit blijkt ook uit het vermogen van geneesmiddelenonderzoekers om te putten uit een begrip van de biochemie van natuurlijk voorkomende nucleosiden om synthetische moleculen te bouwen die nucleoside-analogen worden genoemd. Eén klasse van antiretrovirale geneesmiddelen wordt nucleoside-analoog reverse transcriptase inhibitors (NARTI’s of NRTI’s) genoemd. NRTI’s remmen de activiteit van reverse transcriptase, een viraal DNA-polymerase-enzym dat HIV nodig heeft om zich te kunnen reproduceren. Wanneer hiv een cel infecteert, kopieert reverse transcriptase het enkelstrengs RNA-genoom van het virus in een dubbelstrengs viraal DNA-molecuul. Het virale DNA wordt vervolgens geïntegreerd in het chromosomale DNA van de gastheer, waardoor de gastheer het virus kan reproduceren. NRTI’s blokkeren de enzymatische functie van reverse transcriptase, waardoor de synthese van het dubbelstrengs viraal DNA wordt verstoord en HIV zich niet kan vermenigvuldigen. Om in het virale DNA te worden opgenomen, moeten NRTI’s in de cel worden geactiveerd door de toevoeging van drie fosfaatgroepen om NRTI-trifosfaten te vormen.
De chemische bestanddelen van nucleosiden
De stikstofhoudende basis van een nucleoside (ook nucleobase genoemd) is meestal een derivaat van purine of pyrimidine, die heterocyclische verbindingen zijn (organische verbindingen die een ringstructuur bevatten die, naast koolstof, atomen als zwavel, zuurstof of stikstof heeft). De meest voorkomende basen in nucleosiden zijn:
- De purines adenine en guanine;
- De pyrimidines cytosine, thymine, en uracil.
De suikercomponent is ofwel deoxyribose of ribose. (“Deoxy” geeft eenvoudig aan dat de suiker een zuurstofatoom mist dat aanwezig is in ribose, de oorspronkelijke verbinding.
Hieronder vindt u een tabel met de gebruikelijke basen en hun overeenkomstige nucleosiden:
| Nitrogene base | Nucleoside | Deoxynucleoside |
|---|---|---|
 Adenine |
 Adenosine A |
Deoxyadenosine dA |
 Guanine |
 Guanosine G |
Deoxyguanosine dG |
 Thymine |
 5-Methyluridine m5U |
Deoxythymidine dT |
 Uracil |
Uridine U |
Deoxyuridine dU |
| Cytosine |
Cytidine C |
Deoxycytidine dC |
Nucleosiden zijn nucleotide precursoren
Een nucleotide is een fosfaat ester van een nucleoside. In de chemie zijn esters organische verbindingen waarin een organische groep een waterstofatoom of meerdere waterstofatomen in een zuurstofzuur vervangt. Hier wordt de hydroxylgroep van het nucleoside, vastgehecht aan koolstofatoom 5 van de suikereenheid, vervangen door een of meer fosfaatgroepen.
Nucleotiden worden genoemd naar het nucleoside dat overeenkomt met de base. Zo is het nucleotide adenosinetrifosfaat (ATP) een derivaat van het nucleoside adenosine.
De afbraak van nucleosiden
Er is een voortdurende turnover van nucleotiden in de cel. Nucleosiden worden verkregen in de tweede stap van de afbraak van nucleïnezuur, wanneer een klasse enzymen, nucleotidasen genaamd, nucleotiden splitsen in hun samenstellende nucleosiden en fosfaatgroepen. De nucleosiden worden op hun beurt weer afgebroken:
- In het lumen van het spijsverteringsstelsel door nucleosidases in stikstofbasen en ribose (of deoxyribose).
- In de cel door nucleosidefosforylases in stikstofbasen en ribose-1-fosfaat (of deoxyribose-1-fosfaat).
- Lindahl, T. 1993. “Instabiliteit en verval van de primaire structuur van DNA. Nature 362(6422): 709-715.
- Stryer, L. 1988. Biochemie, 4e editie. New York, NY: W. H. Freeman. ISBN 071671843X.
- Watson, J. D., and Crick, F. H. C. 1953. Een structuur voor desoxyribose nucleïnezuur (PDF). Natuur 171: 737-738. Op 26 augustus 2007 ontleend.
Nucleobasen: Adenine – Thymine – Uracil – Guanine – Cytosine – Purine – Pyrimidine
Nucleosiden: Adenosine – Uridine – Guanosine – Cytidine – Deoxyadenosine – Thymidine – Deoxyguanosine – Deoxycytidine
Nucleotiden: AMP – UMP – GMP – CMP – ADP – UDP – GDP – CDP – ATP – UTP – GTP – CTP – cAMP – cGMP
Deoxynucleotiden: dAMP – dTMP – dUMP – dGMP – dCMP – dADP – dTDP – dUDP – dGDP – dCDP – dATP – dTTP – dUTP – dGTP – dCTP
Nucleïnezuren: DNA – RNA – LNA – PNA – mRNA – ncRNA – miRNA – rRNA – siRNA – tRNA – mtDNA – Oligonucleotide
Credits
De schrijvers en redacteuren van de Nieuwe Wereld Encyclopedie hebben dit Wikipedia-artikel herschreven en aangevuld in overeenstemming met de normen van de Nieuwe Wereld Encyclopedie. Dit artikel voldoet aan de voorwaarden van de Creative Commons CC-by-sa 3.0 Licentie (CC-by-sa), die gebruikt en verspreid mag worden met de juiste naamsvermelding. Eer is verschuldigd onder de voorwaarden van deze licentie die kan verwijzen naar zowel de medewerkers van de Nieuwe Wereld Encyclopedie als de onbaatzuchtige vrijwillige medewerkers van de Wikimedia Foundation. Om dit artikel te citeren klik hier voor een lijst van aanvaardbare citeerformaten.De geschiedenis van eerdere bijdragen door wikipedianen is hier toegankelijk voor onderzoekers:
- Nucleoside geschiedenis
- Reverse_transcriptase_inhibitor geschiedenis
De geschiedenis van dit artikel sinds het werd geïmporteerd in de Nieuwe Wereld Encyclopedie:
- Geschiedenis van “Nucleoside”
Noot: Er kunnen beperkingen gelden voor het gebruik van afzonderlijke afbeeldingen waarvoor een afzonderlijke licentie is verleend.