प्यूरीन चयापचय | मानव शरीर क्रिया विज्ञान में महत्व

प्यूरीन चयापचय | मानव शरीर क्रिया विज्ञान में महत्व

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प्यूरीन चयापचय | मानव शरीर क्रिया विज्ञान में महत्व

जैवसंश्लेषण और जैव प्रौद्योगिकी पर अधिक लेख

विषय-सूची

प्यूरिन न्यूक्लियोटाइड चक्र

यह एक चयापचय मार्ग है जो फ्यूमरेट और अमोनिया का उत्पादन करने के लिए इनोसिन मोनोफॉस्फेट और एस्पार्टेट का उपयोग करता है। प्यूरिन न्यूक्लियोटाइड चक्र एडेनिन न्यूक्लियोटाइड के स्तर को नियंत्रित करता है और अमीनो एसिड और अमोनिया की रिहाई को बढ़ावा देता है। प्यूरिन न्यूक्लियोटाइड चक्र को सबसे पहले जॉन लोवेनस्टीन ने ग्लाइकोलाइसिस, क्रेब के चक्र और अमीनो एसिड अपचय में अपनी भूमिका के लिए समझाया था।

RSI प्यूरिन न्यूक्लियोटाइड चक्र तीन बुनियादी एंजाइम-उत्प्रेरित कदम हैं।

1 कदम: प्यूरिन न्यूक्लियोटाइड (पूर्व एएमपी; एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट) इनोसिन मोनोफॉस्फेट के उत्पादन (आईएमपी) के लिए एक विक्षोभ प्रतिक्रिया से गुजरता है। यह प्रतिक्रिया एएमपी डेमिनमिनस नामक एंजाइम की उपस्थिति में होती है।

एएमपी + एच 2 ओ -> आईएमपी + एनएच ४+

2 कदम: पिछले चरण में गठित छोटा सा भूत (इनोसिन मोनोफॉस्फेट) एस्पेरेनेट के साथ मिलकर एडेनिलोसुकेट बनाता है। यह कदम ऊर्जा (GTP) की कीमत पर संचालित है। एंजाइम adenylosuccinate सिंथेस इस कदम को उत्प्रेरित करता है।

Aspartate + IMP + GTP -> Adenylosuccinate + GDP + Pi (अकार्बनिक फॉस्फेट)

3 कदम: एडेनोसाइन मोनोफॉस्फेट (एएमपी; चरण 2 का सब्सट्रेट) और फ्यूमरेट बनाने के लिए चरण 1 में गठित एडिनिलोसुकेट टूट जाता है। इस कदम को एडेनिलोसुकेट लिसेज़ नामक एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है।

महत्वपूर्ण लेख: RSI fumarate इस चरण में गठित अक्सर द्वारा उपयोग किया जाता है ट्यूमर / कैंसर टर्मिनल इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता के रूप में ऑक्सीजन के स्थान पर कोशिकाएं।

एडिनिलोसुकेट -> फ्यूमरेट + एएमपी

प्यूरीन का क्षरण

हमारे शरीर में, विभिन्न जैव रासायनिक मार्गों में प्यूरीन का लगातार संश्लेषण और क्षरण होता है। प्यूरीन का क्षरण एक बहु-चरणीय प्रक्रिया में होता है:

1 कदम: न्यूक्लिक एसिड को मोनोन्यूक्लियोटाइड्स (मोनोमेरिक प्यूरीन) का उत्पादन करने के लिए पचाया जाता है। इस प्रकार की प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करने वाले एंजाइमों को न्यूक्लियरों के रूप में जाना जाता है। 

डीएनए / आरएनए (बाध्य प्यूरीन युक्त) -> मोनोन्यूक्लियोटाइड्स (प्यूरीन का एक एकान्त और मोनोमेरिक रूप)

2 कदम: मोनोन्यूक्लियोटाइड्स को एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट) जैसे न्यूक्लियोटाइड में परिवर्तित किया जाता है। यह प्रतिक्रिया 5 in न्यूक्लियोटाइड के रूप में ज्ञात एक एंजाइम में होती है। 

मोनोन्यूक्लियोटाइड्स -> न्यूक्लियोटाइड्स

3 कदम: न्यूक्लियोटाइड्स को फिर एंजाइम न्यूक्लियोसाइड फॉस्फोराइलेस की उपस्थिति में मुक्त नाइट्रोजनस आधारों में परिवर्तित किया जाता है।

न्यूक्लियोटाइड्स -> मुक्त नाइट्रोजनस आधार।

प्यूरीन चयापचय
चित्रा (प्यूरीन चयापचय): प्यूरीन की गिरावट https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nuc_acid_deg.png

प्यूरीन एमिनो एसिड

प्यूरिन डिग्रेडेशन चरण में गठित मुक्त नाइट्रोजनस बेस फिर जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला में ज़ेन्थीन और हाइपोक्सैथिन बनाने के लिए विघटन प्रक्रिया से गुजरते हैं। इन ज़ैंथाइन और हाइपोक्सेंथिन आमतौर पर के रूप में जाना जाता है प्यूरीन एमिनो एसिड। बाद में, इन प्यूरीन एमिनो एसिड को यूरिक एसिड में बदल दिया जाता है और आगे यूरिया में बदल दिया जाता है। पूर्ण प्यूरिन डिग्रेडेशन मार्ग में निम्नलिखित चरण होते हैं:

1 कदम: इनोसिन में एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट) का रूपांतरण

यह रूपांतरण शरीर के अंदर दो संभावित मार्गों से पूरा किया जा सकता है।

मार्ग 1: एएमपी को एंजाइम एएमपी एमिनोहाइड्रॉलेज़ द्वारा आईएमपी (इनोसिन मोनोफॉस्फेट) में परिवर्तित किया जाता है। बाद में, इस IMP को 5'-Nucleosidase एंजाइम द्वारा इनोसिन में बदल दिया जाता है।

AMP–> छोटा -> Inosine

मार्ग 2: एएमपी को एंजाइम 5'-न्यूक्लियोटाइड द्वारा एडेनोसाइन में परिवर्तित किया जाता है। एडेनोसिन तो एंजाइम एडेनोसिन डेमिनमिनस की क्रिया द्वारा इनोसिन में बदल जाता है।

एएमपी -> एडेनोसिन -> इनोसाइन

2 कदम: हाइपोक्सैंथिन में इनोसाइन का रूपांतरण। एंजाइम न्यूक्लियोसाइड फॉस्फोरिलस इस प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है। 

इनोसाइन -> हाइपोक्सानथिन

3 कदम: हाइपोक्सैंथिन का ज़ेन्थीन में रूपांतरण। यह प्रतिक्रिया एंजाइम ज़ेंथिन ऑक्सीडेज द्वारा उत्प्रेरित होती है।

हाइपोक्सैन्थिन -> ज़ैंथाइन

4 कदम: यूरिक एसिड में ज़ैंथीन का रूपांतरण। यह प्रतिक्रिया एंजाइम एक्सेंथिन ऑक्सीडेज द्वारा उत्प्रेरित भी होती है। यह एंजाइम ज्यादातर जानवरों के ऊतकों में मौजूद है, लेकिन यह यकृत में सबसे अधिक मात्रा में मौजूद है।

ज़ैंथिन -> यूरिक एसिड

5 कदम: Allantoin में यूरिक एसिड का रूपांतरण। यह प्रतिक्रिया एंजाइम यूरिकेज द्वारा उत्प्रेरित होती है। यूरिकेस शरीर के हर ऊतक में मौजूद नहीं है।

यूरिक एसिड -> एलांटोइन

इस प्रक्रिया को आगे चलकर यूरिया में परिवर्तित किया जा सकता है:

एलांटोइन -> ऑलेंटोइक एसिड -> ग्लाइऑक्सीलिक एसिड -> यूरिया

प्यूरीन टेबल

प्यूरीन तालिका कुल के बारे में जानकारी प्रदान करती है प्यूरीन सामग्री एक खाद्य पदार्थ में। खाद्य पदार्थ के प्रति 100 ग्राम में उत्पादित यूरिक एसिड की मिलीग्राम में कुल प्यूरीन सामग्री आम तौर पर बताई जाती है।

खाद्य पदार्थप्यूरीन सामग्री (यूरिक एसिड की मिलीग्राम / 100 ग्राम खाद्य पदार्थ)
उच्च प्यूरीन सामग्री खाद्य पदार्थ
भेड़ का तिल्ली773
ऑक्स लिवर554
मशरूम488
मध्यम प्यूरीन सामग्री खाद्य पदार्थ
ट्राउट मछली297
चिकन स्तन (त्वचा के साथ)175
सोया सेम190
कम प्यूरीन सामग्री खाद्य पदार्थ
खुबानी73
बादाम37
सेब14
तालिका (प्यूरीन चयापचय): विभिन्न खाद्य पदार्थों में प्यूरीन सामग्री

प्यूरीन से प्यूरीन म्यूटेशन

जब एक प्यूरीन न्यूक्लियोटाइड को विस्थापित किया जाता है या डीएनए स्ट्रैंड में एक अन्य प्यूरीन न्यूक्लियोटाइड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, उदाहरण के लिए, यदि एडेनिन को ग्वानिन (ए -> जी) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है या ग्वानिन को एडेनिन (जी -> ए) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। इस घटना को प्यूरीन से प्यूरीन के रूप में जाना जाएगा उत्परिवर्तन। इसे प्यूरीन टू प्यूरीन कहना ज्यादा सटीक होगा संक्रमण। हालाँकि इस तरह के संक्रमण पाइरिमिडाइन में भी होते हैं, जब थाइमिन को साइटोसिन (टी -> सी) से बदल दिया जाता है या साइटोसिन को थाइमाइन (सी -> टी) से बदल दिया जाता है, इस घटना को पिरिमिडीन के रूप में पिरिमिडीन म्यूटेशन / संक्रमण के रूप में जाना जाएगा। आम तौर पर, सभी एसएनपी के 2 / 3rd एकल न्यूक्लियोटाइड बहुरूपता संक्रमण होते हैं।

इस तरह के संक्रमण के मुख्य कारण हैं तनाटोमेराइजेशन और ऑक्सीडेटिव डिमिनेशन। उदाहरण के लिए, 5-मिथाइलसीटोसिन में संक्रमण की संभावना अनमेथिलेटेड साइटोसिन से अधिक होती है क्योंकि 5-मिथाइल साइटोसिन सहज ऑक्सीडेटिव डिमिनेशन से गुजरने की अधिक संभावना है। 

एक और घटना के रूप में जाना जाता है transversion डीएनए में जगह लेता है। इस घटना में, एक प्यूरीन को पिरिमिडीन और इसके विपरीत बदला जा सकता है। उदाहरण के लिए, एडीनिन को थाइमिन या साइटोसिन द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। अनुप्रस्थ की तुलना में जीनोम में संक्रमण अधिक आम हैं।

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चित्रा (प्यूरीन चयापचय): संक्रमण और अनुप्रस्थ योजना
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प्यूरीन चयापचय विकार

जैसा कि हमने लेख में चर्चा की है कि प्यूरिन और उनके डेरिवेटिव विभिन्न जैव रासायनिक रास्ते और सेल सिग्नलिंग, सेलुलर श्वसन, प्रोटीन संश्लेषण और डीएनए / आरएनए उत्पादन जैसी प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। प्यूरीन उत्पादन में कमी और कमी के परिणामस्वरूप विभिन्न चयापचय संबंधी विकार हो सकते हैं:

एडेनोसिन डेमिनमिनस की कमी: एडेनोसिन डीमिनमिनस एंजाइम है जो एडेनोसिन को इनोसिन और डीऑक्सीएडेनोसिन को डीऑक्सीनोसिन में परिवर्तित करने में शामिल होता है। एडेनोसिन डेमिनमिनस की कमी से शरीर के अंदर एडेनोसिन प्रतिधारण अधिक मात्रा में होता है। नतीजतन, सेल के अंदर मौजूद किनासेस इस अतिरिक्त एडेनोसिन को डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड (डीएटीपी) और राइबोन्यूक्लियोटाइड (एटीपी) में बदल देता है। डीएटीपी के स्तर में वृद्धि से एंजाइम राइबोन्यूक्लियोटाइड रिडक्टेस बाधित होता है, जिसके परिणामस्वरूप अंततः डीऑक्सीराइबोन्यूक्लियोटाइड्स का उत्पादन कम होता है और इसलिए डीएनए प्रतिकृति प्रक्रिया धीमा हो जाती है। प्रतिरक्षा कोशिकाओं को एडेनोसिन डेमिनमिनस की कमी से प्रभावित होने की अधिक संभावना है, और इसलिए यह हमारे शरीर की प्रतिरक्षा से समझौता करता है और व्यक्तिगत इम्यूनोडेफिसिएंट बनाता है।

प्यूरीन न्यूक्लियोसाइड फॉस्फोरिलस की कमी: यह एंजाइम प्यूरीन न्यूक्लियोसाइड फॉस्फोराइलेस कोडिंग जीन के लिए एक अत्यंत असामान्य ऑटोसोमल रिसेसिव स्थिति है। इस एंजाइम की कमी से टी-सेल की शिथिलता, प्रतिकूल न्यूरोलॉजिकल स्थितियां और इम्युनोडेफिशिएंसी आती है। अधिकांश व्यक्तियों में गतिभंग और विकास में देरी के साथ-साथ विकास होता है।

मायोएडाइनाइलेट डिमैमिनस की कमी: एएमपी इनोसिन और अमोनिया के रूपांतरण में एक एंजाइम की उपस्थिति में होता है जिसे मायोएडनाइलेट डीमिनमिनस के रूप में जाना जाता है। इस कमी के कोई विशिष्ट लक्षण नहीं होते हैं, लेकिन यह व्यायाम के दौरान लगातार मांसपेशियों में ऐंठन द्वारा पहचाना और निदान किया जाता है। ऐंठन की आवृत्ति अलग-अलग व्यक्तियों की मांसपेशियों के फेनोटाइप में भिन्नता के कारण व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में भिन्न होती है। 

प्यूरीन डी.एन.ए.

सार्वभौमिक आनुवंशिक प्रणाली में, एक प्यूरीन हमेशा पाइरीमिडीन के साथ जोड़े बनाता है। फिर भी, असाधारण स्थितियों के तहत, वैज्ञानिकों ने एक दूसरे के साथ शुद्ध डीएनए हेलिकॉप्टरों को बनाने के लिए प्यूरिन के कई डेरिवेटिव भी पाए हैं। उदाहरण के लिए, गुआनिन और 2,6-डायमिनो प्यूरीन को आइसोगुआनिन और ज़ैंथाइन के साथ जोड़ा जा सकता है। 

निष्कर्ष

प्यूरीन चयापचय पर इस लेख में हमने प्यूरीन के चयापचय के महत्वपूर्ण पहलुओं, उनके अग्रदूतों और गिरावट उत्पादों के बारे में चर्चा की है। Purines पर अधिक जानकारी के लिए यहां क्लिक करे

अक्सर पूछे गये सवाल

Q1। प्यूरिन न्यूक्लियोटाइड कैसे ख़राब होते हैं

उत्तर: प्यूरिनों को एक जैव रासायनिक मार्ग में निम्नांकित किया जाता है जिसमें निम्नलिखित मूल चरण होते हैं:

1 कदम: 

एएमपी (एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट) -> एडेनोसिन

जीएमपी (ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट) -> गानोसिन

2 कदम: 

एडेनोसिन -> हाइपोक्सान्टिन (कीटो रूप)

गुआनोसिन -> गुआनाइन

3 कदम: 

हाइपोक्सैन्थिन -> ज़ैंथाइन

गुआनिन -> ज़ैंथाइन

अब बाद में, सभी कदम आम हैं।

4 कदम:

ज़ैंथिन -> यूरिक एसिड

5 कदम:

यूरिक एसिड -> यूरिया / एलांटोइन / यूरिया / अमोनियम आयन

Q2। क्या सोया प्रोटीन पाउडर प्यूरीन में अधिक होता है?

उत्तर: सोया प्रोटीन (सोयाबीन से प्राप्त, वनस्पति नाम: ग्लाइसिन अधिकतम) को पूर्ण प्रोटीन स्रोत माना जाता है क्योंकि इसमें महत्वपूर्ण मात्रा में प्रत्येक आवश्यक अमीनो एसिड होता है। बच्चों और शिशुओं के सामान्य विकास और विकास के लिए आवश्यक अमीनो एसिड की आवश्यकता होती है। सोया प्रोटीन पाउडर में दूध के पोषक तत्वों के समान पोषण संबंधी इकाइयाँ होती हैं।

सोया प्रोटीन कोलेस्ट्रॉल, संतृप्त वसा से मुक्त होते हैं, और कुल वसा सामग्री बहुत कम होती है। सोया प्रोटीन आमतौर पर आहार के पोषक तत्व घनत्व को बढ़ाने के लिए भोजन की खुराक के रूप में लिया जाता है।

सोया प्रोटीन मध्यम प्यूरीन युक्त खाद्य पदार्थों की श्रेणी में आता है। इसमें 190 मिलीग्राम यूरिक एसिड / 100 ग्राम खाद्य पदार्थ (प्यूरीन सामग्री को मापने के लिए मानक इकाई) शामिल है।

Q3. प्यूरीन युक्त खाद्य पदार्थों का उदाहरण –

उत्तर: प्यूरीन से भरपूर भोजन में दाल, बीन्स, फूलगोभी, हरी मटर, पालक, मशरूम, शतावरी, सार्डिन, भेड़ का बच्चा, सूअर का मांस, बीफ, दाल, बीन्स आदि शामिल हैं। 

प्यूरीन चयापचय | मानव शरीर क्रिया विज्ञान में महत्व
चित्रा (प्यूरिन चयापचय): शुद्ध समृद्ध खाद्य पदार्थ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Various_legumes.jpg

प्र 4। हाइड्रॉक्स्यूरिया को पाइरीमिडीन और प्यूरीन संश्लेषण दोनों को बाधित करने के रूप में क्यों सूचीबद्ध किया गया है?

उत्तर: हाइड्रोक्सीयूरिया राइबो न्यूक्लियोटाइड रिडक्टेस के रूप में जाना जाने वाले प्रमुख एंजाइम को रोककर डी नोवो प्यूरीन और पाइरीमिडीन बायोसिंथेसिस के दर-सीमित कदम को रोकता है। 

प्रश्न 5। प्यूरीन और पाइरीमिडीन में परमाणु कैसे गिने जाते हैं?

उत्तर: प्यूरीन और पाइरीमिडीन के परमाणुओं को इस तरह से गिना जाता है।

प्यूरीन
चित्रा (प्यूरीन चयापचय): प्यूरीन (ए) और पाइरीमिडीन (बी) में एटम नंबरिंग
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https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pyrimidine_2D_numbers.svg

डॉ अब्दुल्ला अरसलानी के बारे में

प्यूरीन चयापचय | मानव शरीर क्रिया विज्ञान में महत्वमैं अब्दुल्ला अरसलान हूं, जैव प्रौद्योगिकी में मेरी पीएचडी पूरी की। मेरे पास 7 साल का शोध अनुभव है। मैंने ४.५ के औसत प्रभाव कारक के साथ अंतरराष्ट्रीय ख्याति की पत्रिकाओं में अब तक ६ पेपर प्रकाशित किए हैं और कुछ और विचार में हैं। मैंने विभिन्न राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलनों में शोध पत्र प्रस्तुत किए हैं। मेरी रुचि का विषय जैव प्रौद्योगिकी और जैव रसायन विज्ञान है जिसमें प्रोटीन रसायन विज्ञान, एंजाइमोलॉजी, इम्यूनोलॉजी, बायोफिजिकल तकनीक और आणविक जीव विज्ञान पर विशेष जोर दिया गया है।

आइए लिंक्डइन (https://www.linkedin.com/in/abdullah-arsalan-a97a0a88/) या Google विद्वान (https://scholar.google.co.in/citation?user=AeZVWO4AAAAJ&hl=en) के माध्यम से जुड़ें।

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