Кіріспе

Гуанин – ДНК және РНК-ның химиялық құрамы. (/audio=En us guanine.ogg/'/g//w//ɑː//n//ᵻ//n/) (символ G немесе Gua) – нуклеин қышқылдары ДНК және РНК-да табылған төрт негізгі нуклеобазаның бірі, қалғандары аденин, цитозин және тимин (РНК-да урацил). ДНК-да гуанин цитозинмен жұптасады. Гуанин нуклеозиді гуанозин деп аталады. C5H5N5O формуласына ие гуанин – пуриннің туындысы, конъюгацияланған қос байланыстармен біріктірілген пиримидин-имидазол сақиналық жүйеден тұрады. Бұл қанықпаған құрылым бициклдік молекуланың жазық екенін көрсетеді.

Қасиеттері

Гуанин, аденин және цитозинмен қатар ДНК мен РНК-да кездеседі, ал тимин көбінесе тек ДНК-да, ал урацил тек РНК-да табылмайды. Гуаниннің екі таутомерлік түрі бар: басты кето түрі (суреттерді қараңыз) және сирек кездесетін энол түрі. Ол цитозинмен үш сутекті байланыс арқылы байланысады. Цитозинде амин тобы сутекті байланыс доноры болып табылады, ал С2 карбонилі және N3 амині – сутекті байланыс акцепторлары ретінде әрекет етеді. Гуанинде С6 карбонил тобы бар, ол сутекті байланысты қабылдайды, ал N1 тобы мен С2 амин тобы сутекті байланыс доноры болып табылады. Гуанин күшті қышқылмен гидролизделгенде глицин, аммиак, көмірқышқыл газы және көміртек оксидіне айналады. Біріншіден, гуанин ксантинге айналу үшін деаминизацияланады. Гуанин, ДНК-дағы басқа пурин туындысы аденинге қарағанда оңайрақ тотығады. Оның 350°C жоғары балқу температурасы кристалдағы молекулалардағы оксо және амино топтар арасындағы молекулааралық сутекті байланысты көрсетеді. Осы молекулааралық байланысқа байланысты гуанин суда салыстырмалы түрде нашар ериді, бірақ сұйылтылған қышқылдар мен сілтелерде жақсы ериді.

Тарих

Гуанинді алғаш рет 1844 жылы неміс химигі Бодо Унгер (Chemiker) (1819–1885) бөліп шығарды, ол оны теңіз құстарының нәжісінен түзілген минерал түрінде алды, бұл минерал гуано деп белгілі және тыңайтқыш ретінде қолданылды; гуанинге 1846 жылы атау берілді. 1882 жылдан 1906 жылға дейін Эмиль Фишер оның құрылымын анықтап, сондай-ақ несеп қышқылын гуанинге айналдыруға болатынын көрсетті.

Басқа кездесетін жерлері және биологиялық қолданылуы

Гуанин сөзі испан тілінен алынған гуано ("құс/шаянқұстың нәжісі") сөзінен туындаған, ал бұл сөз кэчуа тілінен алынған вану сөзінен шыққан, яғни "қоқыс" деген мағынаны білдіреді. Оксфорд ағылшын сөздігінде көрсетілгендей, гуанин – "құстардың нәжісінің құрамында болатын, гуанодан көп мөлшерде алынатын ақ түсті аморфты зат". 1656 жылы Парижде мырза Жакин Alburnus alburnus балығының қабыршақтарынан кристалл гуанинді бөліп алып, оны "жемді эссенция" деп атады. Косметика өнеркәсібінде кристалл гуанин әртүрлі өнімдерге (мысалы, шампуньдерге) қоспа ретінде қолданылады, ол өнімге перделі, шағылысқан әсер береді. Ол сондай-ақ металл бояуларында, жасанды інжу және пластикте қолданылады. Көздің көлеңкесіне және тырнақ лагына жылтырлық сыйлайды. Жапондық сонының нәжісінен немесе гуанодан жасалған бетке арналған емдеулер Жапонияда және басқа елдерде қолданылып келеді, себебі нәжістегі гуанин теріні ашық түске келтіреді. Гуанин кристалдары – бірнеше мөлдір қабаттан тұратын ромб тәрізді жалақтар, бірақ олардың жарықты қабаттар арасында шағылыстырып, өткізетін жоғары сыну индексі бар, соның нәтижесінде перделі жылтырлық пайда болады. Оны бүрку, бояу немесе суға батыру арқылы жағуға болады. Көзді тітіркендіруі мүмкін. Оның баламалары – мика, жасанды інжу (ұнтақталған қабықшалардан), алюминий және қола бөлшектері. Гуаниннің биологиялық қолданылу салалары өте кең, олардың функциялары күрделілігі мен әмбебаптығы жағынан әртүрлі. Оларға маскировка, демонстрация және көру сияқты мақсаттар кіреді. Гуанин сондай-ақ балықтардың арнайы тері жасушаларында, иридоциттерде (мысалы, осетрде) кездеседі. 2011 жылдың 8 тамызында НАСА-ның Жерде табылған метеориттермен жүргізген зерттеулеріне негізделген есеп жарияланды, онда ДНҚ және РНҚ құрылыс блоктары (гуанин, аденин және байланысты органикалық молекулалар) ғарыш кеңістігінде, Жерден тыс пайда болған болуы мүмкін екендігі айтылды.