pseudouridin

På pseudouridin det er et nukleosid, der er en byggesten af ​​RNA. Som sådan er det primært en komponent i transfer RNA (tRNA) og er involveret i translation.

Hvad er pseudouridin?

Pseudouridin er et basalt stof i tRNA og består af to komponenter: nucleobase uracil og sukker β-D-ribofuranose. Biologi kalder det også Psi-uridin og forkortes det med det græske bogstav Psi (Ψ) fra.

Pseudouridin er en isomer i nucleosidet uridin: Det har den samme molekylære masse som uridin og består af nøjagtigt de samme byggesten. Den eneste forskel mellem pseudouridin og uridin er deres forskellige tredimensionelle struktur. Den rumlige forskel mellem de to nukleosider er nucleobase uracil. I tilfælde af uridin er den centrale ring, som uracilen danner, sammensat af i alt fire carbonatomer, en NH-forbindelse og et nitrogenatom.

I tilfælde af pseudouridin består den centrale basistruktur imidlertid af en ring, der består af fire individuelle carbonatomer og to NH-forbindelser. Biologi kalder derfor også pseudouridin for et naturligt modificeret nukleosid. Det blev først opdaget i 1950'erne og er siden blevet identificeret som det mest rigelige modificerede nukleosid.

Funktion, effekt og opgaver

Som en RNA-nukleobase er pseudouridin en komponent i transfer-RNA (tRNA). TRNA vises i form af korte kæder og fungerer som et værktøj i oversættelse. Biologi beskriver oversættelse som en proces, hvor informationen i generne oversættes til proteiner.

Hos mennesker opbevares genetisk information hovedsageligt i form af DNA. Humant DNA er bosat i kernen i hver celle og forlader det ikke. Først når cellen deler sig, og cellekernen opløses, bevæger DNA sig sig i resten af ​​cellelegemet. Så at cellen stadig kan få adgang til de oplysninger, der er gemt i DNA'et, laver den en kopi af den. Denne kopi er messenger-RNA eller mRNA for kort. Den eponyme forskel mellem DNA og RNA er det ilt, der fastgøres til ribosen. Når mRNA er migreret ud af cellekernen, kan translation begynde.

De to ender af tRNA kan binde til forskellige molekyler. Den ene ende af tRNA'et er designet på en sådan måde, at det nøjagtigt matcher en triplet af mRNA, dvs. en gruppe på tre på hinanden følgende baser. En egnet aminosyredock til den modsatte ende af tRNA'et. I alt tyve aminosyrer, der forekommer i naturen, danner byggestenene for alle eksisterende proteiner. En triplet koder unikt for en specifik aminosyre. Et ribosom forbinder aminosyrerne, der er i den ene ende af tRNA'et, hvilket skaber en lang kæde. Denne proteinkæde foldes på grund af dens fysiske egenskaber og får således en karakteristisk rumlig struktur.

Både hormoner og neurotransmittere samt byggesten til celler og ekstracellulære strukturer består af disse kæder. Når ribosomet forbinder to nærliggende aminosyrer, frigives tRNA igen og kan optage en ny aminosyre og transportere den til mRNA. Pseudouridin optræder i en sidesløjfe af tRNA. Uden pseudouridin ville tRNA'et ikke være funktionelt, og organismen ville ikke være i stand til at udføre basiske mikroprocesser.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Molekylformlen for pseudouridin er C9H12N2O6. Pseudouridin består af sukkerribose og nucleobase uracil. Uracil erstatter basthyminen i ribonukleinsyre (RNA), som kun findes i deoxyribonukleinsyre (DNA). De andre tre baser af humane nukleinsyrer er adenin, guanin og cytosin; de forekommer i både DNA og RNA.

Sukkerribosen har en grundlæggende struktur, der består af fem carbonatomer. Derfor kalder biologi det også en pentose. Ribose spiller ikke kun en rolle som en del af kromosomerne; det forekommer også i energileverandøren ATP og fungerer som et sekundært messenger-stof i nogle neuronale og hormonelle processer. Den menneskelige krop bruger et enzym kaldet pseudouridinsynthase til at syntetisere pseudouridin. I tilfælde af visse sygdomme kan denne proces forstyrres. Resultatet er sygdomme, der typisk kan påvirke flere organsystemer.

Sygdomme og lidelser

I mitokondrier findes pseudouridin også i tRNA. Mitochondria er organeller, der fungerer som små kraftcentre i celler. De har deres egen genetiske makeup og overføres fra mødre til deres børn via æggecellen.

Ved myopati med mælkesyreose og sideroblastisk anæmi er der en forstyrrelse af pseudoruridinsynthase. Denne sygdom er en muskelsygdom, der er ledsaget af anæmi. Formodentlig forhindrer en mutation den korrekte dannelse af pseudouridinsynthasen. Som et resultat kan kroppen producere defekt tRNA, der er forskellig fra det sunde tRNA. I denne form for metabolisk myopati forårsager den unormale tRNA bevægelsesintolerance hos børn og anæmi i ungdomsårene. Dog forekommer det meget sjældent. Pseudouridin kan også være involveret i sygdomme i øjne, nyrer og andre organsystemer.

For eksempel indikerer nyere forskning, at koncentrationen af ​​pseudouridin er egnet som markør for nyrefunktion. Indtil videre har læger hovedsageligt brugt kreatiniveauet som markør. Ulempen med denne metode er imidlertid, at kreatiniveauet er meget udsat for fejl: Det afhænger for eksempel også af mængden af ​​muskelmasse. Pseudouridin og C-mannosyl-tryptophan er fri for denne påvirkning og kan derfor erstatte kreatin som en markør for nyrefunktion i fremtiden (Sekula et al., 2015).