Η αυξημένη Ομοκυστεΐνη (>15 -20 µmol/L) σχετίζεται με Οξύ στεφανιαίο σύνδρομο και με τη βαρύτητα της στεφανιαίας νόσου σε νέους κάτω των 35 ετών.

Επίσης η αυξημένη Ομοκυστεΐνη είναι δείκτης αυξημένου κινδύνου για θρομβοεμβολικά επεισόδια (π.χ. πνευμονική εμβολή, οξύ έμφραγμα μυοκαρδίου, ισχαιμικό εγκεφαλικό επεισόδιο) και για ανεξήγητη στεφανιαία νόσο.

>> Η Ομοκυστεΐνη (Hcy) είναι ένα ενδιάμεσο αμινοξύ (μη δομικό) του μεταβολισμού του αμινοξέος Μεθειονίνη και επίσης είναι πρόδρομη του αμινοξέως Κυστεΐνη. (Δες πιο κάτω)

Η έλλειψη κάποιας από τις βιταμίνες, Φολικό οξύ (βιταμίνη Β9), βιταμίνη Β12, βιταμίνη Β2, βιταμίνη Β6, αυξάνει την Ομοκυστεΐνη στο αίμα, η δε χορήγηση τους με τη διατροφή τη μειώνει. (Δες πιο κάτω)

Όταν η Ομοκυστεΐνη είναι αυξημένη στο αίμα έχουμε Υπερομοκυστεΐναιμία.

>> Υπερομοκυστεΐναιμία (ΗHcy)  υπάρχει όταν αυτή ξεπερνά τα 15 -20 µmol/L, σε τιμές δε πάνω από 100 μmol/L θεωρείται ότι αυτή είναι πολύ βαρειά.

Η Υπερομοκυστεΐναιμία θεωρείται δείκτης αυξημένου κινδύνου για άνοια, για νόσο του Alzheimer, για νευροψυχιατρικές παθήσεις, για θρομβοεμβολικά επεισόδια (π.χ. πνευμονική εμβολή, οξύ έμφραγμα μυοκαρδίου, ισχαιμικό εγκεφαλικό επεισόδιο), για οστεοπορωτικά κατάγματα, για υπέρταση, για αυτόματες αποβολές και πιθανώς σχετίζεται και με στεφανιαία νόσο.

Η Υπερομοκυστεΐναιμία σχετίζεται στατιστικά και ανεξάρτητα από τους άλλους παράγοντες κινδύνου, με Οξύ στεφανιαίο σύνδρομο και με τη βαρύτητα της στεφανιαίας νόσου σε νέους κάτω των 35 ετών.

Επίσης σε πρόσφατο άρθρο βρέθηκε ότι η αυξημένη Ομοκυστεΐνη στο αίμα σχετίζεται με ύπαρξη και επιτάχυνση της εναπόθεσης ασβεστίου στις στεφανιαίες αρτηρίες (CAC) (ΔCAC ≥100/έτος).

[Η ποσότητα του ασβεστίου στις στεφανιαίες αρτηρίες μας σχετίζεται με τη συνολική “παλαιότερη” αθηροσκλήρωση (δημιουργία αθηρωματικών πλακών) στις στεφανιαίες αρτηρίες, αλλά όχι τον βαθμό στένωσης του αυλού τους, ούτε και για το αν αυτές μειώνουν σημαντικά ή όχι τη ροή του αίματος (προκαλούν ισχαιμία).]

Υπερομοκυστεΐναιμία παρατηρείται όταν τα ένζυμα που χρειάζονται για τη μείωση της έχουν μετάλλαξη που μειώνει τη δράση τους (π.χ. μετάλλαξη C677T στην MethyleneTetraHydroFolate Reductase ή MTHFR), όταν υπάρχει μείωση των πιο πάνω βιταμινών του συμπλέγματος Β, όταν υπάρχει βαρειά Νεφρική Νόσος, σε Υποθυρεοειδισμό κλπ. (Δες πιο κάτω)

Η αυξημένη Ομοκυστεΐνη στους ιστούς και το αίμα προκαλεί οξειδωτικό stress, δυσλειτουργία του ενδοθηλίου και σκλήρυνση των αγγείων (από μείωση του ΝΟ), χρόνια φλεγμονή των αγγείων με δημιουργία αθηρωματικών πλακών και ευκολότερη δημιουργία αιμοπεταλιακών θρόμβων.

Επίσης η αυξημένη Ομοκυστεΐνη ενισχύει τη βλαπτική δράση των άλλων κλασικών παραγόντων κινδύνου, π.χ. της Υπερχοληστεριναιμίας, της Υπέρτασης, του Σ. Διαβήτη, του Καπνίσματος κλπ.

Δυστυχώς όμως η μείωση της αυξημένης Ομοκυστεΐνης με τη χορήγηση Φολικού οξέως και βιταμίνης Β2, Β6 και Β12 δεν συνοδεύεται από μείωση του θρομβοεμβολικού κινδύνου ή μείωση των επιπλοκών της στεφανιαίας νόσου, οπότε αυτή είναι μεν προγνωστικός δείκτης αλλά φαίνεται ότι δεν είναι η αιτία που τις προκαλεί.

Πάντως πρόσφατη μελέτη αναφέρει ότι οι μελέτες που δεν έδειξαν μείωση καρδιαγγειακών επεισοδίων, δεν ήταν  αξιόπιστες για διάφορους λόγους και έτσι η αυξημένη Ομοκυστεΐνη ίσως πρέπει να θεωρείται και αυτή προγνωστικός δείκτης αθηρωμάτωσης και καρδιαγγειακών επεισοδίων.

https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/JAHA.119.013934

Στις τελευταίες οδηγίες της Ευρωπαϊκής και Αμερικανικής Καρδιολογικής εταιρίας για την πρόληψη των Καρδιαγγειακών επεισοδίων, η αυξημένη Ομοκυστεΐνη δεν αναφέρεται καθόλου.

Ίσως η Ομοκυστεΐνη να αρχίσει να αναφέρεται σε μελλοντικές οδηγίες μετά και από τη διενέργεια και άλλων προοπτικών τυχαιοποιημένων μακροχρόνιων μελετών και ιδίως για τις περιπτώσεις καρδιαγγειακών επεισοδίων σε νέους.

Όποιος έχει ψηλή Ομοκυστεΐνη στο αίμα, τουλάχιστον ας καταναλώνει αυξημένες ποσότητες τροφίμων που περιέχουν Φολικό οξύ, βιταμίνες Β12, Β2 και Β6, ή να πάρει συμπληρώματα τους και επίσης να αυξήσει την κατανάλωση Βεταΐνης.

Τα τρόφιμα που περιέχουν αυτές τις βιταμίνες είναι κυρίως: Μαγιά αρτοποιίας, ήπαρ ζώων, γαλακτοκομικά, αυγά, ψάρια, μοσχάρι, μανιτάρια, ξηροί καρποί (αμύγδαλα κλπ.), όστρακα (π.χ. μύδια), όσπρια (μαυρομάτικα φασόλια, ρεβίθια, φασόλια κλπ.), σπανάκι, μαρούλι, μπρόκολο, καλαμπόκι, δημητριακά, φρούτα (ιδίως μπανάνες) κλπ.

Η Βεταΐνη βρίσκεται ιδίως στα όσπρια, το σπανάκι, τα παντζάρια, το φύτρο του σιταριού, τα θαλασσινά κλπ.

Ο ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΟΜΟΚΥΣΤΕΪΝΗΣ

Η Ομοκυστεΐνη (Hcy) είναι ένα ενδιάμεσο αμινοξύ (μη δομικό) του μεταβολισμού του αμινοξέος Μεθειονίνη και επίσης είναι πρόδρομη του αμινοξέως Κυστεΐνη.

Η Μεθειονίνη και η Κυστεΐνη είναι 2 από τα 21 αμινοξέα που χρησιμοποιούνται σαν δομικά αμινοξέα (δομικοί λίθοι) για την κατασκευή πρωτεϊνών στο σώμα.

Η Μεθειονίνη προσλαμβάνεται απαραίτητα μέσω της διατροφής (απαραίτητο αμινοξύ) κυρίως από κρέας, αυγά, γαλακτοκομικά, όσπρια κλπ.

Η Ομοκυστεΐνη είτε ξαναδημιουργεί τη Μεθειονίνη είτε μετατρέπεται στο αμινοξύ Κυστεΐνη.

Για την επαναδημιουργία της Μεθειονίνης, από την Ομοκυστεΐνη, χρειάζονται ορισμένα ένζυμα (π.χ. συνθετάση της Μεθειονίνης), ορισμένες βιταμίνες του συμπλέγματος Β, σαν συνένζυμα και η Βεταΐνη (ΤριμεθυλοΓλυκίνη ήTMG).

Οι βιταμίνες του συμπλέγματος Β που χρειάζονται είναι το  Φολικό οξύ (βιταμίνη Β9) και οι βιταμίνες Β12 και Β2.

Η Βεταΐνη (Betaine) είναι παράγωγο του αμινοξέως Γλυκίνη και προέρχεται από τρόφιμα και ιδίως από τα όσπρια, το σπανάκι, τα παντζάρια, το φύτρο του σιταριού, τα θαλασσινά κλπ.

Για τη μετατροπή της Ομοκυστεΐνης σε Κυστεΐνη χρειάζεται η βιταμίνη Β6.

Έτσι η έλλειψη αυτών των βιταμινών (Φολικό οξύ, βιταμίνες Β12, Β2 και Β6) αυξάνει την Ομοκυστεΐνη στο αίμα, η δε χορήγηση τους με τη διατροφή τη μειώνει.

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/ATVBAHA.119.313741

https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/JAHA.119.013934

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7825518/

https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/1076029618780344

https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/1076029618780344

https://bmjopen.bmj.com/content/8/6/e021103

https://bmccardiovascdisord.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12872-021-01869-y

https://www.ahajournals.org/doi/full/10.1161/CIRCRESAHA.119.314997

https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/1179573520962230

https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2326-45942017000100701

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7907516/

https://www.mdpi.com/1422-0067/21/4/1421/htm

ΠΕΡΙΛΗΠΤΙΚΑ

# Οι οδηγίες για τη κατασκευή και λειτουργία του σώματος περιέχονται στα γονίδια που υπάρχουν στο DNA. Αυτό μεταφέρει το γενετικό μας κώδικα (ανθρώπινο γονιδίωμα).

Η ζωή βασίζεται στο DNA, για την παραγωγή πρωτεϊνών που εκτελούν τις λειτουργίες των κυττάρων και του σώματος, για την αντικατάσταση των φθαρμένων κυττάρων, με νέα ακριβώς ίδια με τα αρχικά (μίτωση) και για τη δημιουργία απογόνων.

# Το DNA βρίσκεται στον πυρήνα των κυττάρων, στα 23 ζεύγη χρωματοσωμάτων και αποτελείται από διπλή έλικα με διαδοχικά νουκλεοτίδια που τα απαρτίζουν βάσεις σε σειρά.

[Στα 23 ζεύγη χρωματοσωμάτων το ένα χρωμόσωμα του ζεύγους προέρχεται από τον πατέρα και το άλλο από τη μητέρα. Αυτά αποτελούνται από 22 ομόλογα ζεύγη χρωμοσωμάτων που λέγονται αυτοσωματικά χρωμοσώματα, και επιπλέον υπάρχει ένα ζεύγος χρωμοσωμάτων του φύλου, ΧΥ στον άντρα, ΧΧ στη γυναίκα.]

[Το γνωστό σχήμα κεφαλαίου Χ του χρωματοσώματος, υπάρχει μόνο σε μια φάση της ζωής του κυττάρου, στη φάση που το χρωμόσωμα έχει αντιγραφεί και διπλασιαστεί, πριν τη διαίρεση του (φάση μίτωσης) σε δυο ακριβώς ίδια χρωματοσώματα. (Σε όλες τις άλλες φάσεις του κυττάρου το χρωμόσωμα είναι γραμμοειδές)

# Οι βάσεις είναι 4 και όλες οι πληροφορίες για τη δημιουργία και τη λειτουργία του σώματος υπάρχουν στους αμέτρητους συνδυασμούς των 4 βάσεων.

# Συνολικά το ανθρώπινο DNA έχει περίπου 25.000 γονίδια και κάθε γονίδιο που μεταφέρει την κληρονομική πληροφορία για την κατασκευή και λειτουργία μας, έχει από 100δες ως πάνω από 1.000.000 διαδοχικά νουκλεοτίδια- βάσεις.

# Όταν το κύτταρο ή ο οργανισμός χρειάζονται την παραγωγή μιας πρωτεΐνης (για την κατασκευή, λειτουργία και ρύθμιση οργάνων και ιστών), το γονίδιο που αντιστοιχεί σ’ αυτή την πρωτεΐνη, ενεργοποιείται.

[Πάντως το 97% ! περίπου των γονιδίων δεν οδηγούν σε παραγωγή πρωτεϊνών (noncoding genes).

Τα noncoding genes είναι κυρίως:

α) γονίδια ρυθμιστές [παράγουν ειδικές πρωτεΐνες που λέγονται transcription factors και ενεργοποιούν (οι activators) ή απενεργοποιούν (οι repressors) άλλα γονίδια για την “παραγωγή” πρωτεΐνης.

β) γονίδια που “παράγουν” ειδικά RNAs όπως τα tRNAs (“μεταφραστές” RNA), το rRNA (ριβοσωμιακό RNA), τα miRNAs (που σταματούν την παραγωγή πρωτεΐνης από το mRNA), τα LncRNAs (που αρχίζουν ή σταματούν την ενεργοποίηση γονιδίων).

γ) γονίδια που σχηματίζουν τα τελομερή (μαζί με ειδικές πρωτεΐνες).]

Οι πρωτεΐνες μπορεί να είναι δομικές (π.χ. Κολλαγόνο) ή ορμόνες (π.χ. Ινσουλίνη, Αυξητική ορμόνη) ή κανάλια για είσοδο και έξοδο ουσιών από τις μεμβράνες των κυττάρων (π.χ. για την είσοδο Νατρίου – Ασβεστίου ή την έξοδο Καλίου) ή μεταφορείς (π.χ. Αιμοσφαιρίνη).

Επίσης οι πρωτεΐνες μπορεί να είναι ένζυμα (χρειάζονται για τις βιοχημικές αντιδράσεις στο σώμα, π.χ. Αμυλάση) ή να χρησιμεύουν για τη μυϊκή σύσπαση (π.χ. η Τροπονίνη, η Κονεκτίνη ή Τιτίνη, η ακτίνη, η μυοσίνη) ή για την άμυνα – ανοσία του οργανισμού (π.χ. αντισώματα) κλπ.

# Κάθε πρωτεΐνη (πολύπλοκο μακρομόριο) αποτελείται από λίγα αμινοξέα ως χιλιάδες διαδοχικά αμινοξέα. Οι αλυσίδες των αμινοξέων συστρέφονται και αποκτούν ειδικό μοναδικό τρισδιάστατο σχήμα ώστε να επιτελείται η λειτουργία της πρωτεΐνης.

# Κάθε 3 νουκλεοτίδια- βάσεις έχουν τη γενετική πληροφορία για ένα αμινοξύ από τα 21 αμινοξέα που χρησιμοποιούνται σαν δομικοί λίθοι των πρωτεϊνών.

# Όμως μόνο τα 12 από αυτά τα αμινοξέα μπορεί να κατασκευαστούν από το σώμα σε επαρκή ποσότητα που να ανταποκρίνεται στη ζήτηση.

# Τα άλλα 9, που ονομάζονται απαραίτητα αμινοξέα, δεν παρασκευάζονται σε επαρκή ποσότητα, και έτσι πρέπει να ληφθούν και μέσω της διατροφής.

# Οι οδηγίες του DNA δημιουργούν την κάθε πρωτεΐνη μέσω δυο βημάτων:

α) της αντιγραφής της μιας έλικας του DNA σε αγγελιοφόρο ή messenger RNA (m-RNA), στον πυρήνα (transcription).

β) της μετάφρασης του m-RNA σε σειρά-αλυσίδα των αμινοξέων (που απαρτίζουν την πρωτεΐνη), που συμβαίνει στο ριβόσωμα, με τη βοήθεια του t-RNA (translation).

translation

ΜΕ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΕΣ

Οι οδηγίες για τη κατασκευή και λειτουργία του σώματος περιέχονται στα γονίδια που υπάρχουν στο DNA. Αυτό μεταφέρει τον γενετικό μας κώδικα ή ανθρώπινο γονιδίωμα.

Υπ’ όψιν ότι έχουμε δύο αντίγραφα από κάθε ένα γονίδιο (για τις διάφορες ανάγκες), ένα από τον πατέρα μας και ένα από τη μητέρα μας.

Η ζωή βασίζεται στο DNA, τόσο για την παραγωγή πρωτεϊνών που εκτελούν τις λειτουργίες των κυττάρων και του σώματος, όσο και για την αντικατάσταση των φθαρμένων κυττάρων, με νέα ακριβώς ίδια με τα αρχικά (μίτωση).

Έτσι το DNA μας, περιέχει τις πληροφορίες που χρειάζονται για την ανάπτυξη μας, την επιβίωση μας και την δημιουργία απογόνων.

Το DNA βρίσκεται στον πυρήνα των κυττάρων, στα 23 ζεύγη χρωματοσωμάτων και αποτελείται από διπλή έλικα με διαδοχικά νουκλεοτίδια που τα απαρτίζουν βάσεις σε σειρά, όπως περιγράφηκε από τους Watson–Crick.

[# Ελάχιστο DNA (mtDNA), υπάρχει επίσης και στα μιτοχόνδρια. Αυτό μεταφέρεται μόνο από τη μητέρα στα παιδιά και οι 13 πρωτεΐνες που “παράγει” σχετίζονται με την παραγωγή ενέργειας για τη λειτουργία του κυττάρου (μέσω ΑΤΡ).

# Στα αναπαραγωγικά κύτταρα, σπερματοζωάρια και ωάρια, υπάρχουν 23 μονά χρωματοσώματα)

# Τα ερυθρά αιμοσφαίρια και τα αιμοπετάλια δεν έχουν πυρήνα ούτε DNA.

# Για να χωρέσει το DNA στον πυρήνα είναι τυλιγμένο γύρω από τις Ιστόνες (πρωτεΐνες που μοιάζουν με καρούλι).]

Οι βάσεις είναι 4, οι πουρίνες Αdenine-Α και Guanine-G και οι πυριμιδίνες Thymine-T και Cytosine-C. Οι ενώσεις μεταξύ των απέναντι βάσεων των δυο ελίκων του DNA είναι πάντα G με C και A με T.

Όλες οι πληροφορίες για τη δημιουργία και τη λειτουργία του σώματος υπάρχουν στους αμέτρητους συνδυασμούς των 4 βάσεων.

Κάθε γονίδιο, που μεταφέρει την κληρονομική πληροφορία για την κατασκευή και λειτουργία μας έχει από 100δες ως πάνω από 1.000.000 διαδοχικά νουκλεοτίδια- βάσεις.

Συνολικά το ανθρώπινο DNA έχει 20.000 ως 25.000 γονίδια. Το ανθρώπινο γονιδίωμα έχει 3.2 δισεκατομμύρια ζεύγη νουκλοτιδικών βάσεων.

Κάθε γονίδιο έχει την αλληλουχία των διαδοχικών νουκλεοτιδίων-βάσεων που χρειάζονται για την κατασκευή και συνένωση των διαδοχικών αμινοξέων που απαρτίζουν μια ειδική πρωτεΐνη.

Η οδηγίες του DNA δημιουργούν την κάθε πρωτεΐνη μέσω δυο βημάτων:

α) της αντιγραφής της μιας έλικας του DNA σε αγγελιοφόρο ή messenger RNA (m-RNA), στον πυρήνα (transcription).

β) της μετάφρασης του m-RNA σε σειρά-αλυσίδα αμινοξέων, που συμβαίνει στο ριβόσωμα, με τη βοήθεια του t-RNA (translation).

ΑΠΟ ΤΟ DNA ΣΤΗΝ ΠΡΩΤΕΪΝΗ

α) Όταν το κύτταρο ή ο οργανισμός χρειάζονται την παραγωγή μιας πρωτεΐνης (για αντικατάσταση της φθαρμένης παλιότερης ή για παραγωγή νέας), το γονίδιο που αντιστοιχεί σ’ αυτή την πρωτεΐνη, ενεργοποιείται.

Η ενεργοποίηση και απενεργοποίηση ενός γονιδίου για την παραγωγή της αντίστοιχης πρωτεΐνης (Gene regulation) γίνεται από πρωτεΐνες που λέγονται transcription factors.

Έτσι διασφαλίζεται ότι τα σωστά γονίδια ενεργοποιούνται στα σωστά κύτταρα και μόνο για όσο χρονικό διάστημα χρειάζεται.

[Οι transcription factors είναι “σήματα” από το κύτταρο ή από άλλα κύτταρα ή από δυσμενές περιβάλλον (π.χ. σε υπερβολική ζέστη), για την έναρξη (activators) και διακοπή (Repressors) της λειτουργίας της RNA polymerase, ώστε να αρχίσει ή να διακοπεί η παραγωγή του mRNA από το γονίδιο του DNA, με τελικό αποτέλεσμα τη έναρξη ή διακοπή παραγωγής της αντίστοιχης πρωτεΐνης.]

β) Στο DNA “ανοίγει” η διπλή έλικα (σαν φερμουάρ) στο σημείο που υπάρχει το γονίδιο για την παραγωγή της συγκεκριμένης πρωτεΐνης.

γ) Οι συμπληρωματικές βάσεις, που βρίσκονται ελεύθερες στον πυρήνα, συνδέονται με τη μια από τις δυο έλικες του DNA (την anti–sense strand) και στη συνέχεια και μεταξύ τους (transcription) ώστε να σχηματίσουν το ειδικό m-RNA σε μονή έλικα (με τη βοήθεια του ενζύμου RNA πολυμεράση).

Το m- RNA έχει 3 βάσεις ίδιες (Α, C, και G) με το DNA, όμως αντί για τη Θυμίνη -T, έχει μια διαφορετική βάση την Uracil ή U. (Η sense strand του DNA έχει την ίδια αλληλουχία βάσεων με το m-RNA εκτός του ότι αντί για U έχει Τ).

Έτσι όπου στην ανοιγμένη έλικα του DNA υπάρχει η βάση Α, συνδέεται η ελεύθερη βάση U.  (Όπου υπάρχει η Τ συνδέεται η ελεύθερη Α, όπου υπάρχει η G συνδέεται η ελεύθερη C και όπου υπάρχει η C συνδέεται η ελεύθερη G) ώστε να παραχθεί το m-RNA.

Κάθε 3 διαδοχικά νουκλεοτίδια- βάσεις (ονομάζεται codon) του m-RNA έχουν τη γενετική πληροφορία για ένα αμινοξύ από τα 20 συνήθη (κανονικά) αμινοξέα.

δ) Το m-RNA βγαίνει από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Τα υπάρχοντα ριβοσώματα το εντοπίζουν, ένα από αυτά εγκαθίσταται στην αρχή του (στην αλληλουχία της τριπλέτας των βάσεων AUG) και αρχίζει να το διαβάζει.

Το ριβόσωμα είναι η μηχανή παραγωγής πρωτεϊνών και αποτελείται από το rRNA (ribosomal RNA) και διάφορες πρωτεΐνες.

Κάθε 3 διαδοχικά νουκλεοτίδια- βάσεις (codon) του m-RNA έχουν τη γενετική πληροφορία για ένα αμινοξύ από τα 20 συνήθη (κανονικά) αμινοξέα που προσκομίζουν τα t-RNAs (transfer RNAs).

ε) Στα ριβοσώματα παράγεται η σειρά των ενωμένων αμινοξέων που είναι οι δομικοί λίθοι της πρωτεΐνης, από τους “μεταφραστές” t-RNAs (translation).

Τα t-RNAs που μεταφράζουν το m-RNA έχουν στη μία πλευρά ένα από τα αμινοξέα και στην άλλη πλευρά 3 συμπληρωματικές βάσεις (anticodon) για ένωση με τις αντίστοιχες βάσεις του m-RNA (Α με U / U με A / G με C / C με G).

Ο γενετικός κώδικας περιέχει μία ή περισσότερες τριπλέτες βάσεων (codons)  για κάθε ένα αμινοξύ. Έτσι τα  υπάρχοντα μόρια t-RNA είναι περισσότερα από τα υπάρχοντα αμινοξέα.

Η μετάφραση (translation) του m-RNA σε αλυσίδες διαδοχικών αμινοξέων γίνεται σε 3 φάσεις:

1) Επειδή ο codon έναρξης AUG είναι ταυτόχρονα και ο codon για την τοποθέτηση του αμινοξέως Μεθιονίνη, από το συγκεκριμένο t-RNA, πάντα η αρχή της αλυσίδας των αμινοξέων έχει την Μεθιονίνη. Αν η πρωτεΐνη που θα παραχθεί δεν τη χρειάζεται, αυτή θα αποκοπεί αργότερα.

2) Το ριβόσωμα στη συνέχεια μετακινείται στην επόμενη τριπλέτα βάσεων του m-RNA, όπου έρχεται το επόμενο συγκεκριμένο t-RNA και έτσι ενώνεται το 2^ο αμινοξύ με την Μεθιονίνη.

Διαδοχικά το ριβόσωμα μετακινείται στους επόμενους codons, οπότε τα t-RNAs δημιουργούν την αλυσίδα των διαδοχικών αμινοξέων (τοποθετώντας ένα αμινοξύ κάθε φορά) για τον σχηματισμό της συγκεκριμένης πρωτεΐνης (που θα χρησιμοποιηθεί από το ίδιο το κύτταρο ή θα εξαχθεί από το κύτταρο για χρησιμοποίηση αλλού).

3) Η αλυσίδα των αμινοξέων σταματά όταν συναντήσει την τριπλέτα βάσεων (codon) UAA ή UAG ή UGA.

[Το 21 αμινοξύ, η Σεληνοκυστείνη, παράγεται όταν υπάρχει ο τελικός codon UGA και το ειδικό RNA, το SECIS element, που οδηγεί στην τοποθέτηση tRNA με Σεληνοκυστείνη στην αλυσίδα των αμινοξέων (αντί να τελειώσει η αλυσίδα των αμινοξέων).]

https://www.youtube.com/watch?v=gG7uCskUOrA

ΤΑ ΝΟΥΚΛΕΟΤΙΔΙΑ, ΤΑ ΑΜΙΝΟΞΕΑ ΚΑΙ ΟΙ ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ

Κάθε 3 νουκλεοτίδια- βάσεις έχουν τη γενετική πληροφορία για ένα Αμινοξύ από τα 20 συνήθη Αμινοξέα (συν την Selenocysteine) που χρησιμοποιούνται σαν δομικοί λίθοι των πρωτεϊνών (Proteinogenic amino acids).

[Υπ’ όψιν ότι τα Αμινοξέα (εκτός της Μεθειονίνης και Τρυπτοφάνης) “παράγονται” από περισσότερες από μία 3πλέτα νουκλεοτιδίων- βάσεων.]

Όμως μόνο τα 12 από αυτά τα αμινοξέα μπορεί να κατασκευαστούν από το σώμα σε επαρκή ποσότητα που να ανταποκρίνεται στη ζήτηση.

(Αυτά είναι: arginine, cysteine, glycine, glutamine, proline, tyrosine, alanine, aspartic acid, asparagine, glutamic acid, serine και το 21^ο αμινοξύ selenocysteine)

Τα άλλα 9 (που ονομάζονται απαραίτητα αμινοξέα), δεν παράγονται σε επαρκή ποσότητα (ή δεν παράγονται καθόλου) και πρέπει να καταναλωθούν μέσω της διατροφής. (Αυτά είναι: phenylalanine, valine, threonine, tryptophan, methionine, leucine, isoleucine, lysine και histidine)

[Για τις πρωτεΐνες στη διατροφή μπορείτε να δείτε στο άρθρο η χρόνια νεφρική νόσος και οι πρωτεΐνες της διατροφής.]

Κάθε πρωτεΐνη αποτελείται από λίγα αμινοξέα ως χιλιάδες διαδοχικά αμινοξέα. Οι αλυσίδες των αμινοξέων συστρέφονται και αποκτούν ειδικό μοναδικό τρισδιάστατο σχήμα ώστε να επιτελείται η λειτουργία της πρωτεΐνης.

Οι πρωτεΐνες είναι μεγάλα πολύπλοκα μόρια, απαραίτητα για τη ζωή και χρειάζονται για την κατασκευή, λειτουργία και ρύθμιση των οργάνων και ιστών.

Οι πρωτεΐνες μπορεί να είναι δομικές (π.χ. Κολλαγόνο) ή ορμόνες (π.χ. Ινσουλίνη, Αυξητική ορμόνη) ή κανάλια για είσοδο και έξοδο ουσιών από τις μεμβράνες των κυττάρων (π.χ. για την είσοδο Νατρίου – Ασβεστίου ή την έξοδο Καλίου) ή μεταφορείς (π.χ. Αιμοσφαιρίνη).

Επίσης οι πρωτεΐνες μπορεί να είναι ένζυμα (χρειάζονται για τις βιοχημικές αντιδράσεις στο σώμα, π.χ. Αμυλάση) ή να χρησιμεύουν για τη μυϊκή σύσπαση (π.χ. η Μυοσίνη  η Aκτίνη η Τιτίνη* κλπ.) ή για την άμυνα – ανοσία του οργανισμού (π.χ. αντισώματα) κλπ.

[*Η πρωτεΐνη Τιτίνη παρεμβάλλεται ανάμεσα στη Μυοσίνη και τους δίσκους Ζ. Αυτή είναι ένα τεράστιο μοριακό “ελατήριο” που αποτελείται από > 30.000 αμινοξέα και σχετίζεται με ελαστικές και ιξώδεις ιδιότητες του σαρκομεριδίου (η μικρότερη μονάδα σύσπασης των μυοκυττάρων).]

[Υπ’ όψιν ότι υπάρχουν και άλλα, περίπου 500 αμινοξέα που δεν δημιουργούν πρωτεΐνες (non-proteinogenic amino acids) και συνήθως είναι νευροδιαβιβαστές π.χ. GABA (αναστολέας νευροδιαβιβαστής), L-DOPA (πρόδρομη ουσία των νευροδιαβιβαστών Κατεχολαμινών και της Ντοπαμίνης), Τριιωδοθυρονίνη ή Τ3 (ορμόνη του θυρεοειδή).]

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets

translation

Κινέζοι επιστήμονες ανακοίνωσαν στις 15 Σεπτεμβρίου 2017 στο περιοδικό Protein & Cell, κάτι επαναστατικό. Άλλαξαν (σε κλωνοποιημένο έμβρυο) την μεταλλαγμένη βάση (G) του γονιδίου [HBB −28 (A>G) mutation] του DNA που ευθύνεται για την β- Μεσογειακή αναιμία (Θαλασσαιμία), με την ορθή βάση (Α) οπότε διόρθωσαν την πάθηση (G>A conversion at the target site).

Τα 2/3 περίπου των γενετικών παραλλαγών στους ανθρώπους γίνονται με μετάλλαξη σε μια μόνο βάση (C,G/A,T) του DNA από τις 4 που υπάρχουν. Έτσι το γονίδιο μεταφράζεται σε άλλη πρωτεΐνη από την αναμενόμενη (μετάλλαξη σημείου μιας μόνο βάσης, point mutation).

Η β- Μεσογειακή αναιμία (παρατηρείται κυρίως γύρω από την Μεσόγειο θάλασσα) είναι μια τέτοια πάθηση όπου μεταλλάχθηκε σε προγόνους μια μόνο βάση (η Α σε G) στο γονίδιο ΗΒΒ στο χρωμόσωμα 11, που είναι υπεύθυνο για την παραγωγή της β- αλύσου (σφαιρίνης) της αιμοσφαιρίνης.

Οι μεταλλάξεις μπορεί να είναι 300 διαφορετικές και οι περισσότερες είναι μεταλλάξεις σημείου.

http://www.bloodjournal.org/content/bloodjournal/125/24/3694.full.pdf?sso-checked=true

Αν είναι φορείς της μετάλλαξης και οι δυο γονείς τότε υπάρχει 25% πιθανότητα να έχει την πάθηση το παιδί (επίσης 50% να είναι φορέας και 25% να είναι τελείως φυσιολογικό).

https://ghr.nlm.nih.gov/gene/HBB#location

Το αποτέλεσμα της μετάλλαξης είναι η μειωμένη σύνθεση (ή και η μη σύνθεση) της σφαιρίνης β της αιμοσφαιρίνης.

Περισσότερα για τη β-Μεσογειακή αναιμία μπορεί να δει κάποιος στην εξής διεύθυνση:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ajh.24231/full

Η αιμοσφαιρίνη βρίσκεται στα ερυθρά αιμοσφαίρια και η δουλειά της είναι μεταφέρει Οξυγόνο από τους πνεύμονες σε όλα τα κύτταρα του σώματος.

Αυτή αποτελείται από τέσσερις πολυπεπτιδικές αλυσίδες (σφαιρίνες), δύο α και δύο β, που μεταφέρουν από ένα μόριο Οξυγόνου η κάθε μια. Το Οξυγόνο ενώνεται σε ένα άτομο Σιδήρου που υπάρχει στην Αίμη σε κάθε μια από τις 4 σφαιρίνες της αιμοσφαιρίνης.

Αν δεν παράγεται καθόλου η β σφαιρίνη έχουμε βαρειά Μεσογειακή αναιμία. Αν παράγεται μόνο η μια από τις 2 β-σφαιρίνες η αναιμία είναι μικρότερη.

https://link.springer.com/…/pdf/10.1007%2Fs13238-017-0475-6…

ΛΙΓΑ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΟ DNA ΚΑΙ ΤΗ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΠΡΩΤΕΙΝΩΝ

Το DNA που μεταφέρει τον γενετικό μας κώδικα βρίσκεται στον πυρήνα των κυττάρων και αποτελείται από διπλή έλικα με διαδοχικά νουκλεοτίδια και 4 βάσεις (Αdenine-Α / Cytosine-C / Guanine-G / Thymine-T), όπως περιγράφηκε από τους Watson–Crick.

Όλες οι πληροφορίες για τη δημιουργία και τη λειτουργία του σώματος υπάρχουν στους αμέτρητους συνδυασμούς των 4 βάσεων.

Κάθε 3 νουκλεοτίδια- βάσεις έχουν τη γενετική πληροφορία για ένα Αμινοξύ από τα 20 συνήθη Αμινοξέα.

9 από τα Αμινοξέα δεν μπορούν να συντεθούν στο σώμα και έτσι είναι απαραίτητη η λήψη τους με τη διατροφή. Άλλα 7 Αμινοξέα συντίθενται από το σώμα αλλά σε περιπτώσεις όπως η νεαρή ηλικία, η σκληρή άσκηση και ορισμένες παθήσεις, χρειάζεται να ληφθούν από το φαγητό.

Κάθε γονίδιο, που μεταφέρει την κληρονομική πληροφορία για την κατασκευή και λειτουργία μας έχει από 100δες ως πάνω από 1.000.000 νουκλεοτίδια- βάσεις.

Συνολικά το ανθρώπινο γονιδίωμα (DNA) έχει 20.000 ως 25.000 γονίδια. Το ανθρώπινο γονιδίωμα έχει περισσότερα από 3 δισεκατομμύρια νουκλεοτίδια.

https://www.dnalc.org/…/16933-3D-Animation-of-DNA-to-RNA-to…

Έχουμε δύο αντίγραφα από κάθε ένα γονίδιο, ένα από τον πατέρα μας και ένα από τη μητέρα μας. Λιγότερο από το 1% των γονιδίων μας διαφέρουν ελαφρά από άνθρωπο σε άνθρωπο.

Το αγγελιοφόρο (messenger) m-RNA μεταφέρει τη γενετική πληροφορία, σε μονή έλικα, (αφού την αντιγράψει από το DNA του πυρήνα του κυττάρου), στα ριβοσώματα ώστε να παραχθούν τα αμινοξέα και στη συνέχεια οι πρωτεΐνες από αυτά.

Περισσότερες πληροφορίες για φάρμακα που δρουν καταστρέφοντας το mRNA για να μην παραχθούν ορισμένες πρωτεΐνες- ένζυμα, φαίνονται σε άλλο άρθρο της ιστοσελίδας.