Un ribonucleotide è un precursore degli elementi costitutivi del materiale genetico, chiamato acido desossiribonucleico (DNA). I ribonucleotidi sono ridotti, nel senso di rimuovere l’ossigeno, a desossiribonucleotidi, che sono necessari per formare il DNA. Le cellule utilizzano uno speciale enzima chiamato ribonucleotide reduttasi durante questo processo. Le catene di molecole di ribonucleotide sono utilizzate dalle cellule per formare il DNA, ma singole molecole sono utilizzate in molte altre funzioni cellulari.
I ribonucleotidi hanno esattamente un gruppo fosfato, una molecola di zucchero e una base azotata. Una base azotata è una molecola contenente azoto utilizzata nel metabolismo cellulare. Un ribonucleotide contiene le stesse basi utilizzate nel DNA e ha la giusta quantità di gruppi fosfato per formare la spina dorsale di un’elica del DNA. Sono costituiti da molecole simili che hanno un diverso numero di gruppi di fosfati chiamati ribonucleosidi.
Le cellule usano ribonucleosidi di molti tipi ma tipi molto limitati di ribonucleotidi. Entrambe le molecole sono utilizzate per formare altre macromolecole, come l’acido ribonucleico (RNA). Le singole molecole sono costituite da ribonucleosidi con un numero variabile di gruppi fosfato e la base corretta. Sebbene i ribonucleotidi abbiano solo basi di DNA, l’RNA è costruito anche con altri ribonucleosidi, purché i gruppi fosfato siano ridotti a uno solo.
Con la base adeguata, un ribonucleotide diventa utile in altre funzioni cellulari. Questi speciali monomeri, o singole molecole, vengono utilizzati per processi cellulari come la regolazione. La regolazione è il modo in cui una cellula bilancia energia e attività. Alcuni processi richiedono particolari ribonucleotidi, soprattutto nella formazione del DNA. Il processo di creazione del DNA richiede l’allineamento di determinate basi e il processo viene controllato dalla disponibilità di ribonucleotidi.
Altre funzioni cellulari usano comunemente uno speciale ribonucleotide chiamato adenina monofosfato. Questo monomero viene utilizzato sia nella formazione di RNA che di DNA come elemento costitutivo. Può essere facilmente trasformato in adenina trifosfato, che è la principale fonte di energia per le cellule. La molecola ciclica dell’adenina monofosfato regola anche molti ormoni nell’uomo.
Gli usi medici dei ribonucleotidi sono molti. L’adenina monofosfato viene iniettata per alleviare il dolore ai nervi. Consente ai percorsi energetici di utilizzare più monomeri, facendo funzionare meglio le cellule nervose. Questo monomero è anche usato per combattere l’herpes zoster, che è una malattia correlata ai nervi. Molti altri usi dei ribonucleotidi hanno continuato a essere scoperti.
L’enzima ribonucleotide reduttasi è diverso per quasi tutte le specie. Gli scienziati usano questo enzima per studiare diversi batteri e malattie. Limitando la funzione dell’enzima, viene limitato anche l’uso di ribonucleotidi in una cellula bersaglio. Questa interruzione può causare la morte cellulare ed è talvolta utilizzata nello sviluppo di nuove tecniche per combattere le malattie e la crescita dei batteri.