Un dinucleotide è un tipo di molecola presente negli organismi viventi ed è costituito da due nucleotidi collegati tra loro. I singoli nucleotidi sono le subunità che formano l’acido desossiribonucleico (DNA) e l’acido ribonucleico (RNA), molecole che contengono le informazioni genetiche di un organismo. Alcuni tipi di dinucleotidi, come la nicotinammide adenina dinucleotide (NAD+), svolgono un ruolo importante nel metabolismo.
Chimicamente, un nucleotide è costituito da diversi componenti. Deve contenere un componente molecolare chiamato base azotata, insieme a uno zucchero contenente cinque atomi di carbonio. Questi due componenti insieme sono chiamati nucleosidi. Il nucleotide deve contenere anche un gruppo fosfato, che è un insieme di atomi di fosforo e ossigeno.
I due nucleotidi che compongono un dinucleotide possono essere legati insieme in diverse configurazioni. Una parte del componente zuccherino su un nucleotide può legarsi al gruppo fosfato sul secondo nucleotide. In alternativa, è possibile che i gruppi fosfato dei due nucleotidi si leghino insieme. NAD+ si forma in quest’ultimo modo.
Il NAD+ è un dinucleotide importante perché agisce come coenzima nelle reazioni metaboliche. I coenzimi si legano alle proteine e consentono loro di funzionare correttamente catalizzando le reazioni chimiche. Il ruolo principale di NAD+ è trasferire elettroni da un composto all’altro.
Come altri dinucleotidi, NAD+ è costituito da due strutture nucleotidiche. Un nucleotide contiene una base azotata chiamata adenina, che si trova anche nel DNA e nell’RNA. La base azotata dell’altro nucleotide è la nicotinamide, nota anche come niacina, una vitamina del gruppo B.
Nelle reazioni metaboliche, NAD+ accetta elettroni da altri composti chimici. Quando ciò accade, la molecola NAD+ si riduce, o perde la sua carica positiva, acquistando l’elettrone caricato negativamente. Il composto modificato è chiamato NADH. Il NADH può quindi fornire un elettrone ad altri composti, agendo come agente riducente. Quando dona un elettrone, si ossida, tornando in NAD+.
Poiché NADH può facilmente trasformarsi in NAD+, e viceversa, i due composti esistono in un rapporto equilibrato in queste reazioni di ossidazione e riduzione, o redox. Possono trasportare elettroni senza essere consumati o modificati in modo permanente nel processo. È tuttavia possibile che il dinucleotide NAD+ venga consumato in altri tipi di reazioni non metaboliche. Nel suo ruolo nel modificare le proteine, ad esempio, viene consumato NAD+. Questo consumo richiede la sintesi di nuovo NAD+ e l’assunzione di componenti di NAD+ sotto forma di niacina, o vitamina B3.