Nucléoside

Définition

Un nucléoside identifie un composé formé d'une base, une base azotée, et d'un pentose : le ribose (ribonucléoside) ou le désoxyribose (désoxyribonucléoside). Dans une cellule, différents nucléosides apparaissent, qui diffèrent par la teneur en nucléobase ou en pentose (sucre). Contrairement aux nucléotides qui constituent les acides nucléiques (ADN ou ARN), ils ne contiennent pas de radicaux phosphate.

Les divers types de nucléosides :

Les nucléosides sont typés par leurs bases : puriques ou pyrimidiques. Les nucléosides sont des molécules organiques composées d'une nucléobase et d'un pentose.

Explications

Un nucléoside est une molécule monomère organique qui intègre les macromolécules d'acide nucléique résultant de la liaison covalente entre une base azotée et un pentose pouvant être du ribose ou du désoxyribose. Des exemples de nucléosides sont la cytidine, l'uridine, l'adénosine, la guanosine, la thymidine et l'inosine.

Le nucléoside a été découvert quand un acide nucléique traité avec un autre acide pouvait être scindé en petites unités, de même que d'autres grandes molécules de tissus vivants, dans le cas des acides nucléiques appelés nucléosides, qui étaient les unités constitutives. Voir aussi nucléosome.

✅ Un dihydro-uracile consiste en une base azotée pyrimidique des ARNt, un oside qui forme le nucléoside appelé dihydro-uridine.

Les nucléosides peuvent être combinés à un groupe phosphorique (acide phosphorique : H₃PO₄) par certaines kinases cellulaires, produisant des nucléotides, qui sont les composants moléculaires de base de l'ADN et de l'ARN.

Types de base

Les nucléosides peuvent être de deux types, en fonction du pentose qu'il contient :

• Ribonucléosides : le pentose est le ribose.
• Désoxyribonucléosides : le pentose est le 2-désoxyribose.

Les cinq types de base de nucléosides consistent en une base de purine ou de pyrimidine. S'ils sont des éléments constitutifs d'un ARN, le pentose (un simple sucre avec cinq atomes de carbone) est le ribose; dans l'ADN, le désoxyribose est sous forme de pentose. Par conséquent, les blocs constitutifs de l'ADN sont appelés plus précisément désoxynucléosides, alors que les nucléosides au sens étroit sont les blocs constitutifs de diverses formes d'ARN. La liaison de la base et du pentose a toujours lieu dans les bases de la purine via l'atome d'azote en position 9, dans les bases de la pyrimidine par l'intermédiaire de l'atome d'azote en position 1 et de l'atome C1 du sucre.

Les nucléosides à base de purines sont :

• Nucléobases : adénine (6-aminopurine), guanine (2-amino-6-oxopurine).
• Ribonucléosides : adénosine, guanosine;
• Désoxyribonucléosides : désoxyadénosine, désoxyguanosine.

Les nucléosides à base de pyrimidines sont :

• Nucléobases : thymine (5-méthyl-2,4-dioxopyrimidine), uracile (2,4-dioxopyrimidine), cytosine (4-amino-2-oxopyrimidine).
• Ribonucléosides : ribothymidine, uridine, cytidine;
• Désoxyribonucléosides : thymidine, désoxyuridine, désoxycytidine.

Modifications des bases

En plus de ces formes de base, il existe encore de nombreuses modifications, qui se trouvent principalement dans les ARNt et les ARNr. Certains se trouvent également dans l'ADN. Ces nucléosides altérés ne se forment généralement qu'après la transcription et servent à affiner la structure, l'activité et la spécificité des molécules. La plupart des modifications sont dues à la méthylation.

Physiologie

Si le groupe hydroxy de l'atome C5 du pentose d'un nucléoside est estérifié avec du phosphate, le nucléotide correspondant est formé. Selon le nombre de résidus de phosphate, on parle de monophosphates, diphosphates et triphosphates. De par l'importance centrale des nucléotides, les nucléosides correspondants ont la même signification, puisqu'ils peuvent être convertis en un bloc constitutif des nucléotides dans ceux-ci.

Les nucléosides sont disponibles par clivage du dernier groupe phosphate dans les nucléotides par hydrolyse, en utilisant des enzymes nucléotidases dans tous les êtres vivants. De plus, l'inosine peut être synthétisée à partir d'adénosine au moyen d'AMP désaminase ou de guanine désaminase. En conséquence, la xanthosine peut non seulement être obtenue par hydrolyse de XMP, mais également à partir de guanosine par guanosine désaminase.

La dégradation a lieu via les nucléosidases de la nucléobase et dans les purines via la xanthine en acide urique ou en pyrimidines en alanine ou en acide 2-aminobutyrique.

Analogues de nucléosides

Les analogues de nucléosides jouent un rôle majeur dans le traitement antirétroviral (voir SIDA). Un certain nombre d'antiviraux modernes contiennent ces substances. Le plus connu est probablement le principe actif acyclovir, qui est souvent utilisé contre les virus de l'herpès simplex (HSV-1 et HSV-2). Le ganciclovir est également courant. Comme l'acyclovir, il est un analogue de la guanosine et inhibe spécifiquement la réplication du CMV.

Les autres analogues de base qui sont prescrits contre les infections virales sont, par exemple : zidovudine (également azidothymidine, AZT), stavudine, zalcitabine, diadénosine, idoxuridine, fluridine et ribavirine.

L'azidothymidine (AZT, INN : zidovudine) a été le premier médicament efficace contre le virus IH. Puisqu'il a un groupe azido au lieu d'un groupe hydroxy sur le carbone en 3 'du ribose, la chaîne ne peut plus se développer ici dans la synthèse de l'ADN viral et un provirus inactif est formé. Cependant, certains de ces médicaments présentent également des effets secondaires importants, raison pour laquelle ils ne conviennent que partiellement au traitement à long terme.

La puromycine (également la purimycine) est un antibiotique nucléosidique dérivé de la bactérie Streptomyces alboniger qui inhibe la biosynthèse des protéines et agit contre certaines tumeurs, amibes, trypanosomes et vers. Cependant, comme il est trop toxique pour les humains, il n'est utilisé que dans des expériences de microbiologie. Structurellement, il provient de l'adénosine.

Les analogues de nucléosides avec l'arabinose (arabinosyl nucléosides) sont principalement utilisés comme médicaments cytostatiques (cytarabine, vidarabine).

En rapport avec "nucléoside"

• nucléosidase

  

  Une nucléosidase est une enzyme qui catalyse, non pas des osides, mais des nucléosides en bases d'azote, et pentoses.

• nucléosome

  

  Un nucléosome est une section d'ADN enroulée autour d'un noyau de protéines, les histones. Huit protéines histones peuvent s'assembler pour former...

• ribonucléoside

  

  Un ribonucléoside, ou riboside, est la combinaison d'un ribose avec une base azotée nucléique.

• dinucléotide

  

  Un dinucléotide est la combinaison chimique de deux nucléotides, un nucléotide constitué de deux unités composées chacune d'un phosphate, d'un pentose et d'une...