Кіріспе
ДНК мен РНК-дағы химиялық қосылыс – аденин (символ А немесе Аде) – пурин нуклеобазасы. Ол ДНК-ның нуклеин қышқылдарындағы төрт нуклеобазаның бірі, ал қалғандары – гуанин (G), цитозин (C) және тимин (T). Аденин туындылары биохимияда әртүрлі рөлдер атқарады, оның ішінде жасушалық тыныс алу, энергияға толы аденозин трифосфаты (АТФ) және кофакторлар – никотинамид аденин динуклеотиді (NAD), флавин аденин динуклеотиді (FAD) және кофермент А сияқты. Сондай-ақ, ол белок синтезінде және ДНК мен РНК-ның химиялық құрамында маңызды рөл атқарады. Адениннің пішіні ДНК-дағы тиминге немесе РНК-дағы урацилге толық сәйкес келеді. Суретте таза аденин дербес молекула ретінде көрсетілген. ДНК-ға қосылғанда, дезоксирибоза қанты мен төменгі сол жақ азот арасында ковалентті байланыс құрылады (соның салдарынан сутек атомы толық алынып тасталады). Қалған құрылым үлкен молекуланың бір бөлігі ретінде аденин қалдығы деп аталады. Аденозин – РНК және АТФ құрамында қолданылатын рибозамен әрекеттескен аденин; дезоксиаденозин – ДНК құрамында қолданылатын дезоксирибозаға қосылған аденин.
Adenine ('/æ//d//ᵻ//n//ᵻ//n/) (symbol A or Ade) is a purine nucleobase. It is one of the four nucleobases in the nucleic acids of DNA, the other three being guanine (G), cytosine (C), and thymine (T). Adenine derivatives have various roles in biochemistry including cellular respiration, in the form of both the energy rich adenosine triphosphate (ATP) and the cofactors nicotinamide adenine dinucleotide (NAD), flavin adenine dinucleotide (FAD) and Coenzyme A. It also has functions in protein synthesis and as a chemical component of DNA and RNA. The shape of adenine is complementary to either thymine in DNA or uracil in RNA. The adjacent image shows pure adenine, as an independent molecule. When connected into DNA, a covalent bond is formed between deoxyribose sugar and the bottom left nitrogen (thereby removing the existing hydrogen atom). The remaining structure is called an adenine residue, as part of a larger molecule. Adenosine is adenine reacted with ribose, as used in RNA and ATP; Deoxyadenosine is adenine attached to deoxyribose, as used to form DNA.
Құрылымы
Аденин бірнеше таутомерлерді құрайды, олар тез арада бір-біріне өте алатын және көбінесе эквивалентті саналатын қосылыстар. Дегенмен, оқшауланған жағдайларда, яғни инертті газ матрицасында және газ фазасында, басым түрі 9H аденин таутомері болып табылады.
Биосинтез
Пурин метаболизмі аденин мен гуаниннің қалыптасуын қамтиды. Аденин де, гуанин де иннозин монофосфаты (IMP) нуклеотидінен туындайды, ал ол өз кезегінде глицин, глутамин және аспарт қышқылының атомдарымен, сондай-ақ тетрагидрофолат коферментін пайдалана отырып, бұрыннан бар рибоза фосфатынан күрделі жолмен синтезделеді.
Өндіріс әдісі
1968 жылғы 20 тамызда патенттелген аденин өндірісінің қазіргі танылған әдісі формамид әдісінің өзгертілген түрі болып табылады. Бұл әдіс формамидты 120 градус Цельсий температурасында герметикалық колбада 5 сағат бойы қыздыру арқылы аденин түзетін болады. Фосфор оксихлориді (фосфорил хлориді) немесе фосфор пентахлоридін қышқыл катализаторы ретінде және күн сәулесі немесе ультракүлгін сәулелерді пайдалану реакцияның өнімділігін арттырады. 5 сағат өткен соң, формамид-фосфор оксихлориді-аденин ерітіндісі салқындағаннан кейін, аденин пайда болған формамидты қамтитын колбаға су құйылады. Аденин-формамидтің сулы ерітіндісі белсендірілген көмірдің сүзгіш бағанасы арқылы өтеді. Су мен формамид молекулалары кішкентай болғандықтан, көмірден өтіп, қалдықтарға жиналады; ал ірі аденин молекулалары Ван дер Ваальс күштерінің әсерінен көмірге жабысады немесе "адсорбцияланады" – аденин мен көмір арасындағы өзара әрекеттесу нәтижесінде. Көмірдің үлкен беттік ауданы болғандықтан, ол су мен формамидтен үлкен өлшемдегі көптеген молекулаларды ұстап алады. Көмірге адсорбцияланған адениннен аденинді алу үшін, суда еріген аммиак газын (аквааммиак) белсендірілген көмірге құяды, бұл адениннің аммиак-су ерітіндісіне босатылуына мүмкіндік береді. Су, аммиак және адениннен тұратын ерітінді ауада кептіріледі, аденин аммиак газын жоғалту арқылы ерігіштігін жоғалтады, себебі аммиак газы ерітіндіні сілтілі етіп, адениннің еру қабілетін қамтамасыз етеді, осылайша ол таза ақ ұнтақ түрінде кристалданады және сақтауға дайын болады.
Тарих
Бұрынғы әдебиеттерде аденозин кейде В4 витамині деп аталатын. Ол организмде синтезделетіндіктен және диетадан алу қажеттілігі болмағандықтан, витамин анықтамасына сай келмейді және енді В витаминдері кешенінің құрамына кірмейді. Дегенмен, екі В витамині – ниацин және рибофлавин аденозинмен байланысып, сәйкесінше маңызды кофакторлар – никотинамид аденозин динуклеотиді (NAD) және флавин аденозин динуклеотиді (FAD) құрайды. Герман Эмиль Фишер аденозинды зерттеуге кіріскен алғашқы ғалымдардың бірі болды. Оны 1885 жылы Альбрехт Коссель грекше ἀδήν aden "без" деген сөзден атады, бұл Коссель үлгісін алған бүйрек безіне сілтеме жасайды. 1961 жылы Жоан Оро жүргізген тәжірибелер аммиактың сулы ерітіндідегі бес сутегі цианиді (HCN) молекуласымен полимерленуі арқылы аденозиннің көп мөлшерін синтездеуге болатынын көрсетті; бұл Жердегі өмірдің пайда болуына қатысты маңызға ие ме, жоқ па, әлі де талқыланып жатыр. 2011 жылдың 8 тамызында NASA-ның Жерде табылған метеориттермен жүргізген зерттеулеріне негізделген баяндамада ДНҚ және РНҚ құрылыс блоктары (аденозин, гуанин және басқа да органикалық молекулалар) ғарыш кеңістігінде пайда болған болуы мүмкін екендігі айтылды. 2011 жылы физиктер аденозиннің "оның реакциялық жолдарында иондану энергиясының күтпеген түрде кең ауқымы бар" екенін хабарлады, бұл "аденозиннің ультракүлгін сәулелерге қалай төзімділігі туралы тәжірибелік деректерді түсіну бұрынғыдан әлдеқайда күрделі" екенін көрсетеді; бір есепке сәйкес, бұл жаңалықтар гетероциклді қосылыстардың спектроскопиялық өлшемдеріне әсер етеді.