Псевдоридин

В Псевдоридин це нуклеозид, який є будівельним блоком РНК. Як такий, він в першу чергу є компонентом переносної РНК (тРНК) і бере участь у трансляції.

Що таке псевдоуридин?

Псевдоуридин є основною речовиною тРНК і складається з двох компонентів: нуклеобази урацилу та цукру β-D-рибофуранози. Біологія також це називає Псі-уридин і скорочує його грецькою літерою Psi (Ψ) від.

Псевдоридин є ізомером нуридозиду уридину: Він має таку ж молекулярну масу, що і уридин, і складається з абсолютно тих же будівельних блоків. Єдина відмінність псевдоридину від уридину полягає в їхній різній тривимірній структурі. Просторова різниця між двома нуклеозидами - це нуклеобаза урацилу. Що стосується уридину, то центральне кільце, яке утворює урацил, складається із загальної кількості чотирьох атомів вуглецю, одного з'єднання NH та одного атома азоту.

У випадку з псевдоуридином центральна основна структура складається з кільця, що складається з чотирьох окремих атомів вуглецю та двох сполук NH. Тому біологія також називає псевдоуридин природним чином модифікованим нуклеозидом. Вперше він був виявлений у 1950-х роках і з тих пір був визначений як найбільш поширений модифікований нуклеозид.

Функція, ефект та завдання

Як нуклеобаза РНК, псевдоридин є компонентом переносної РНК (тРНК). ТРНК постає у вигляді коротких ланцюгів і функціонує як інструмент перекладу. Біологія описує трансляцію як процес, в якому інформація в генах переводиться на білки.

У людини генетична інформація в основному зберігається у вигляді ДНК. ДНК людини проживає в ядрі кожної клітини і не залишає її. Тільки коли клітина ділиться і ядро ​​клітини розчиняється, ДНК переміщується в іншій частині клітинного тіла. Щоб клітина все ще могла отримати доступ до інформації, що зберігається в ДНК, вона робить її копію. Ця копія є месенджерною РНК, або короткою мРНК. Одноіменна різниця між ДНК та РНК - це кисень, який приєднується до рибози. Після того, як мРНК мігрувала з ядра клітини, може початися трансляція.

Два кінці тРНК можуть зв'язуватися з різними молекулами. Один кінець тРНК сконструйований таким чином, що він точно відповідає триплету мРНК, тобто групі з трьох послідовних підстав. Відповідна амінокислота приєднується до протилежного кінця тРНК. Усього двадцять амінокислот, які містяться в природі, утворюють складові для всіх існуючих білків. Триплет однозначно кодує конкретну амінокислоту. Рибосома з'єднує амінокислоти, які знаходяться на одному кінці тРНК, створюючи довгий ланцюг. Цей білковий ланцюг згортається завдяки своїм фізичним властивостям і, таким чином, отримує характерну просторову структуру.

І гормони, і нейромедіатори, і будівельні блоки для клітин і позаклітинних структур складаються з цих ланцюгів. Коли рибосома зв’язує дві сусідні амінокислоти, тРНК знову вивільняється і може приймати нову амінокислоту і транспортувати її до мРНК. Псевдоридин виявляється в бічній петлі тРНК. Без псевдоуридину тРНК не була б функціональною і організм не міг би здійснювати основні мікропроцеси.

Освіта, виникнення, властивості та оптимальні значення

Молекулярна формула псевдоридину - C9H12N2O6. Псевдоуридин складається з цукрової рибози та нуклеобази урацилу. Урацил замінює основний тимін на рибонуклеїнову кислоту (РНК), яка міститься лише в дезоксирибонуклеїновій кислоті (ДНК). Інші три основи нуклеїнових кислот людини - аденін, гуанін та цитозин; вони зустрічаються як у ДНК, так і в РНК.

Рибоза цукру має основну структуру, що складається з п'яти атомів вуглецю. Ось чому біологія також називає це пентозою. Рибоза не тільки відіграє роль як компонент хромосом; наприклад, він також виникає у постачальника енергії АТФ, наприклад, і виступає в якості вторинної месенджерної речовини в деяких нейронних та гормональних процесах. Організм людини використовує фермент під назвою псевдоридин синтаза для синтезу псевдоуридину. У разі певних захворювань цей процес може бути порушений. Результатом є захворювання, які зазвичай можуть вражати декілька систем органів.

Хвороби та розлади

У мітохондріях псевдоуридин також знаходиться в тРНК. Мітохондрії - органели, які діють як крихітні енергетичні будинки в клітинах. Вони мають свій генетичний склад і передаються від мам до дітей через яйцеклітину.

При міопатії при лактоацидозі та сидеробластичній анемії спостерігається порушення псевдоруридинової синтази. Це захворювання - це захворювання м’язів, що супроводжується анемією. Імовірно, мутація перешкоджає правильному утворенню псевдоуридинової синтази. В результаті організм може виробляти несправну тРНК, яка відрізняється від здорової тРНК. При цій формі метаболічної міопатії аномальна тРНК викликає рухливу непереносимість у дітей та анемію в підлітковому віці. Однак це трапляється дуже рідко. Псевдоридин може також брати участь у захворюваннях очей, нирок та інших органів органів.

Наприклад, останні дослідження показують, що концентрація псевдоуридину підходить як маркер для функції нирок. Поки лікарі в основному використовували рівень креатину як маркер. Недоліком цього методу є те, що рівень креатину дуже схильний до помилок: він також залежить, наприклад, від кількості м’язової маси. Псевдоридин та С-маннозил-триптофан вільні від цього впливу, і тому можуть замінити креатин як маркер функції нирок у майбутньому (Sekula et al., 2015).