Uracil: Delovanje in bolezni

Uracil je nukleinska baza, ki tvori osnovni par z adeninom v RNA in je protipostavka podobno strukturiranemu timinu v DNA. Uracil predstavlja aromatsko, heterociklično spojino s šestčlenskim obročem, sestavljenim iz spremenjene hrbtenice pirimidina. V RNA je uracil prisoten v obliki uridina, ki je nukleozid, povezan z a riboza molekula z n-glikozidno vezjo in tako kot timin tvori dve vodik vezi z komplementarno bazo adenin.

Kaj je uracil?

Uracil je eden od štirih nukleinskih baze da pobotati se verige RNA genskega materiala. Tu uracil nadomesti podobno sestavljeno nukleinsko bazo timin DNA. Uracil je heterociklična, aromatska spojina z modificiranim pirimidinskim šestčlenskim obročem kot osnovno strukturo. V RNA obstaja uracil kot nukleozid, imenovan uridin. Uridin, tako kot timidin v DNA, tvori dve vodik vezi z komplementarno bazo adenin. Kemična formula C4H4N2O2 kaže, da je uridin sestavljen izključno iz ogljika, vodik, dušik in kisik. Ni redko minerali or elementi v sledovih so potrebne za biosintezo. Kot pri drugih nukleinskih baze da pobotati se uridina, telo lahko sintetizira uridin, vendar raje pridobi uridin iz postopkov recikliranja in razgradnje nekaterih beljakovin ki vsebujejo uridin v čisti obliki ali v nukleozidni obliki kot uridin ali celo v fosforilirani obliki uridina. Uridin lahko fosforiliramo z enim do tremi fosfat skupine, da tvorijo uridin mono- (UMP), uridin di- (UDP) ali uridin trifosfat (UTP). Uridin se v telesu pojavlja predvsem kot sestavni del RNA ali v fsforilirani obliki uridina.

Funkcija, učinki in vloge

Glavna naloga uracila je, da zasede svoje položaje na določenih mestih v baznih verigah RNA in da se v fazi transkripcije ali translacije poveže z komplementarnim nukleinskim baznim adeninom prek dvosmerne vodikove vezi. To je eden od več predpogojev za pravilno kodiranje ustreznega osnovnega sklopa RNA in po komplementarnem kopiranju s tako imenovano messenger RNA (mRNA) v vodi do sinteze genetsko namenjenega beljakovin glede izbora in zaporedja aminokislin. Beljakovine sestavljena iz niza nekaterih proteinogenih aminokisline povezani s peptidnimi vezmi. Strukturno gre za polipeptide, ki jih imenujemo beljakovine ali beljakovine iz števila sto ali več aminokisline vključeni. To dejansko pomeni, da ima glavna vloga uracila ali uridina - podobno kot druga nukleinska baze - je pasivno. Uracil ni aktivno vključen v procese biokemijske pretvorbe. Možna vloga uridina ali uridina, fosforiliranega z enim do tremi fosfat skupine kot sestavni del encimi or hormoni ni znano.

Nastanek, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Načeloma telo lahko samo sintetizira uracil. Redke osnovne snovi niso potrebne. Vendar je sinteza zapletena in zahteva veliko porabo energije, zato telo raje pridobiva uracil in uridin s katalitičnimi sredstvi z razgradnjo in preoblikovanjem drugih snovi, ki vsebujejo hrbtenico pirimidina. Ta posebna pot pridobivanja uracila, ki ga ima telo tudi raje pri bioaktivni proizvodnji drugega nukleinska kislina, se imenuje Salvage Pathway. Izraz se prosto prevaja kot recikliranje in predelava. Ker je osnovni skelet uracila sestavljen iz heterocikličnega šestčlenskega obroča, je možnih šest različnih tavtomerov, ki se razlikujejo po razporeditvi molekule ali molekularne skupine na šestčlenskem obroču. V obliki diokso z dvema kisik atomov in brez OH skupine, uracil tvori belo prahu ki se tali le pri temperaturi 341 stopinj Celzija. Pomen posameznih tavtomerjev v presnovi ni znan. Nukleinska baza se v telesu ne pojavlja v prosti obliki, temveč le v vezani, fosforilirani, obliki ali kot sestavni del RNA. Optimalno koncentracija uracila ali uridina ali referenčna vrednost za opredelitev normalnega območja ne obstaja. Ker je uracil sestavljen izključno iz ogljika, kisik, in vodik, lahko telo popolnoma razgradi spojino na ogljikov dioksid, amonijevi ioni in oksopropanojska kislina in jih odstranite, ne da bi pri tem ostali ostanki, ali pa uporabite osvobojene molekularne skupine za gradnjo drugih snovi.

Bolezni in motnje

Ena glavnih nevarnosti, povezanih z uracilom kot sestavnim sestavnim delom RNA, je pomanjkljiva priprava kopij DNA ali RNA verig, kar v nadaljnjih korakih vodi do pomanjkljive sinteze predvidenih proteinov. Zaradi nepravilnih zaporednih zaporedij nekaterih trojčkov nukleinske kisline, opustitev ali drugih napak, nenamerno aminokisline in / ali aminokisline v napačnem zaporedju se nanizajo prek peptidnih vezi. Če telo z lastnimi zmožnostmi popravljanja ne more popraviti napak, se nato tvorijo biokemijsko neaktivni proteini ali nestabilne spojine, ki jih telo neposredno razgradi in presnovi. Takšne napake pa niso posledica aktivnega posredovanja nukleinskih baz. Uracil je pomemben kot osnovna snov za kombinacijo zdravil s Tegafurjem, citostatičnim zdravilom za zdravljenje debelega črevesa in danke rak. Uracil podpira učinek citostatičnega zdravila, ker zavira njegovo razgradnjo in s tem podaljša čas izpostavljenosti citostatskemu zdravilu. V drugih kombinacijah zdravil se derivati ​​uracila, kot sta 5-fluoro-uracil in deoksiuridin, uporabljajo kot inhibitorji folna kislina presnova v napredovalem kolorektalnem rak. Citostatik droge zavirajo rast in širjenje celic, vendar ne samo širjenje nekaterih rak celic pa tudi celic zdravih tkiv, zato so neželeni stranski učinki izziv pri njihovi uporabi.