pseudouridin

Na pseudouridin to je nukleozid koji je građevni blok RNA. Kao takva, ona je ponajprije komponenta prijenosne RNA (tRNA) i uključena je u prijevod.

Što je pseudouridin?

Pseudouridin je osnovna supstanca tRNA i sastoji se od dvije komponente: nukleobaza uracil i šećera β-D-ribofuranoze. Biologija ga također naziva Psi-uridin te ga skraćuje grčkim slovom Psi (Ψ) od.

Pseudouridin je izomer nukleozidnog uridina: Ima istu molekulsku masu kao i uridin i sastoji se od potpuno istih građevnih blokova. Jedina razlika između pseudouridina i uridina je njihova različita trodimenzionalna struktura. Prostorna razlika između dva nukleozida je nukleobaza uracil. U slučaju uridina, središnji prsten koji uracil formira sastoji se od ukupno četiri atoma ugljika, jednog NH spoja i jednog atoma dušika.

U slučaju pseudouridina, međutim, središnja osnovna struktura sastoji se od prstena kojeg čine četiri pojedinačna atoma ugljika i dva NH spoja. Biologija stoga pseudouridin naziva i prirodno modificirani nukleozid. Prvi put je otkriven 1950-ih godina i od tada je identificiran kao najbrojnija modificirana nukleozida.

Funkcija, efekt i zadaće

Kao nukleobaza RNA, pseudouridin je komponenta prijenosne RNA (tRNA). TRNA se pojavljuje u obliku kratkih lanaca i funkcionira kao alat za prijevod. Biologija opisuje prijevod kao proces u kojem se informacije u genima prevode u proteine.

Kod ljudi se genetska informacija uglavnom pohranjuje u obliku DNK. Ljudski DNA boravi u jezgri svake stanice i ne napušta je. Tek kada se stanica podijeli i stanična jezgra se otopi, DNA se kreće u ostatku ćelijskog tijela. Kako bi stanica i dalje mogla pristupiti informacijama pohranjenim u DNK, napravila je kopiju. Ta je kopija mesna RNA ili ukratko mRNA. Istoimena razlika između DNK i RNK je kisik koji se vezuje za ribozu. Nakon što je mRNA migrirala iz stanične jezgre, prevođenje može započeti.

Dva kraja tRNA mogu se vezati za različite molekule. Jedan kraj tRNA je dizajniran na takav način da se točno podudara s trostrukom mRNA, tj. Grupom od tri uzastopne baze. Prikladna aminokiselina pristaje na suprotni kraj tRNA. Ukupno dvadeset aminokiselina koje se nalaze u prirodi čine građevne blokove svih postojećih proteina. Trojka jedinstveno kodira specifičnu aminokiselinu. Ribosom povezuje aminokiseline koje se nalaze na jednom kraju tRNA, stvarajući dugački lanac. Ovaj se lanac bjelančevina savija zbog svojih fizičkih svojstava i time dobiva karakterističnu prostornu strukturu.

Ti se lanci sastoje od hormona i neurotransmitera, kao i građevnih elemenata za stanice i izvanstanične strukture. Kad ribosom poveže dvije susjedne aminokiseline, tRNA se ponovo oslobodi i može preuzeti novu aminokiselinu i transportirati je do mRNA. Pseudouridin se pojavljuje u bočnoj petlji tRNA. Bez pseudouridina, tRNA ne bi bila funkcionalna i organizam ne bi mogao provesti osnovne mikroprocese.

Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti

Molekularna formula pseudouridina je C9H12N2O6. Pseudouridin se sastoji od riboze šećera i nukleobaze uracila. Uracil zamjenjuje osnovni timin ribonukleinskom kiselinom (RNA), koji se nalazi samo u deoksiribonukleinskoj kiselini (DNA). Ostale tri baze ljudskih nukleinskih kiselina su adenin, gvanin i citozin; javljaju se i u DNK i u RNA.

Riboza šećera ima osnovnu strukturu sastavljenu od pet atoma ugljika. Zbog toga ga biologija naziva i pentozom. Ribose ne samo da ima ulogu kao komponenta kromosoma; pojavljuje se, primjerice, u dobavljaču energije ATP, a djeluje kao sekundarna glasnička tvar u nekim neuronskim i hormonskim procesima. Ljudsko tijelo koristi enzim zvan pseudouridin sintaza za sintezu pseudouridina. U slučaju određenih bolesti taj se proces može poremetiti. Rezultat toga su bolesti koje obično mogu zahvatiti nekoliko organskih sustava.

Bolesti i poremećaji

U mitohondrijama se pseudouridin nalazi i u tRNA. Mitohondrije su organele koje djeluju kao sićušne elektrane u stanicama. Imaju vlastitu genetsku sastav i prenose se s majke na svoju djecu putem jajne stanice.

Kod miopatije s laktacidozom i sideroblastičnom anemijom dolazi do poremećaja pseudoruridin sintaze. Ova bolest je mišićna bolest koju prati anemija. Vjerojatno mutacija sprječava pravilno formiranje pseudouridin sintaze. Kao rezultat toga, tijelo može proizvesti neispravnu tRNA koja se razlikuje od zdrave tRNA. U ovom obliku metaboličke miopatije, nenormalna tRNA uzrokuje nepodnošljivost kretanja kod djece i anemiju u adolescenciji. Međutim, javlja se vrlo rijetko. Pseudouridin može biti uključen i u bolesti očiju, bubrega i drugih organskih sustava.

Na primjer, nedavna istraživanja pokazuju da je koncentracija pseudouridina prikladna kao biljeg za rad bubrega. Do sada su liječnici uglavnom koristili razinu kreatina kao markera. Nedostatak ove metode je, međutim, ta što je razina kreatina vrlo sklona pogreškama: ovisi, primjerice, o količini mišićne mase. Pseudouridin i C-mannosil-triptofan su oslobođeni ovog utjecaja i stoga bi mogli zamijeniti kreatin kao marker za rad bubrega u budućnosti (Sekula i sur., 2015).