Uracil

Uracil je nukleinska baza, ki tvori bazni par z adeninom v RNK in tvori nasprotje s podobno strukturiranim timinom v DNK.

Uracil je aromatična, heterociklična spojina s šestčlanskim obročkom, sestavljenim iz spremenjenega okostja pirimidina. V RNA je uracil prisoten v obliki uridina, to je kot nukleozid, ki je povezan z molekulo riboze preko n-glikozidne vezi in podobno kot timin tvori dve vodikovi vezi s komplementarno bazno adeninom.

Kaj je uracil

Uracil je ena od štirih nukleobaz, ki sestavljajo pramene RNA v genomu. Uracil nadomešča podobno sestavljen nukleobazijski timin DNA.

Uracil je heterociklična, aromatična spojina z modificiranim šestčlanskim pirimidinskim obročkom kot osnovno strukturo. V RNA je uracil prisoten kot nukleozid, imenovan uridin. Uridin, podoben timidinu v DNK, tvori dve vodikovi vezi s komplementarno bazo adeninom. Kemična formula C4H4N2O2 kaže, da uridin sestoji izključno iz ogljika, vodika, dušika in kisika. Za biosintezo niso potrebni redki minerali ali elementi v sledovih.

Tako kot pri drugih nukleobazah, ki sestavljajo genom, je telo sposobno sintetizirati uracil, vendar raje pridobiva uracil iz procesov recikliranja in iz razpada nekaterih beljakovin, imenovanih uracil, v čisti obliki oz. vsebovane v nukleozidni obliki kot uridin ali celo v fosforilirani obliki uridina. Uridin lahko fosforiliramo z eno do tremi fosfatnimi skupinami, da nastane mono- (UMP), uridin di (UDP) ali uridin trifosfat (UTP). V telesu se uridin pojavlja predvsem kot sestavina RNA ali v fosforilirani obliki uridina.

Funkcija, učinek in naloge

Glavna funkcija uracila je zasedati ustrezen položaj na predvidenih mestih v osnovnih pramenih RNK ​​in se med fazo prepisovanja ali prevajanja povezati s komplementarno nukleobazo adenina z dvojno vodikovo vezjo.

To je eden od več pogojev za pravilno kodiranje ustreznega osnovnega niza RNA in po dopolnilni kopiji s tako imenovano messenger RNA (mRNA) vodi do sinteze gensko predvidenih proteinov glede na izbiro in zaporedje aminokislin. Beljakovine so sestavljene iz niza nekaterih proteinogenih aminokislin, ki so povezane s peptidnimi vezmi. Strukturno so to polipeptidi, ki jih imenujemo beljakovine ali beljakovine iz številnih 100 ali več vključenih aminokislin.

Pravzaprav to pomeni, da je glavna naloga uracila ali uridina - tako kot druge nukleobaze - v pasivni vlogi. Uracil ni aktivno vključen v procese biokemijske pretvorbe. Možna vloga urina ali fosforiliranega uridina z eno do tremi fosfatnimi skupinami kot sestavino encimov ali hormonov ni znana.

Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Načeloma je telo sposobno sintetizirati uracil. Niso potrebne redke osnovne snovi. Vendar je sinteza zapletena in zahteva veliko energije, tako da telo raje pridobiva uracil in uridin s pomočjo katalize, z razpadom in preoblikovanjem drugih snovi, ki vsebujejo okostje pirimidina.

Ta poseben način pridobivanja uracila, ki ga telo raje izkorišča tudi za bioaktivno proizvodnjo drugih nukleinskih kislin, imenujemo Salvage Pathway. Izraz lahko prosto prevedemo kot recikliranje in predelavo. Ker je osnovna struktura uracila sestavljena iz heterocikličnega šestčlanskega obroča, je možnih šest različnih tavtomerjev, ki se razlikujejo po razporeditvi molekul ali molekulskih skupin na šestčlanskem obroču. V obliki diokso z dvema kisikovima atomoma brez OH skupine uracil tvori bel prah, ki se topi le pri temperaturi 341 stopinj Celzija. Pomen posameznih tavtomerjev v presnovi ni znan.

Nukleobaza se v telesu ne pojavlja v prosti obliki, ampak le v integrirani, fosforilirani obliki ali kot sestavni del RNK. Optimalna koncentracija uracila ali uridina ali referenčna vrednost za opredelitev normalnega območja ne obstaja. Ker uracil sestoji izključno iz ogljika, kisika in vodika, lahko telo v celoti razgradi spojino do ogljikovega dioksida, amonijevih ionov in oksopropanojske kisline in jo odstrani, ne da bi pustil ostankov, ali pa sprosti molekularne skupine za sestavljanje drugih snovi.

Bolezni in motnje

Ena glavnih nevarnosti, ki nastane v povezavi z uralom kot integrirano komponento RNA, je nepravilno izdelava kopij pramenov DNA ali RNA, kar v naslednjih korakih vodi do napačne sinteze predvidenih proteinov.

Nepravilno ponavljajoče sekvence določenih trojčkov nukleinske kisline, opustitve ali druge napake povzročijo, da se nenamerne aminokisline in / ali aminokisline v napačnem zaporedju seštevajo prek peptidnih vezi. Če telo ne more odpraviti napake s svojimi možnostmi popravljanja, nastanejo biokemično neaktivni proteini ali nestabilne spojine, ki jih telo nato razgradi in ponovno presnovi. Vendar takšne napake niso posledica aktivnega posredovanja nukleobaz. Uracil je pomemben kot surovina za kombinacijo zdravil s tegafurjem, citostatičnim sredstvom za zdravljenje raka debelega črevesa.

Uracil podpira učinek citostatičnega sredstva, ker zavira njegovo razgradnjo in s tem podaljša čas delovanja citostatičnega sredstva. V drugih kombinacijah zdravil se derivati ​​uracila, kot sta 5-fluoro-uracil in deoksiuridin, uporabljajo kot zaviralci presnove folne kisline pri napredovalem raku debelega črevesa in danke. Citostatiki zavirajo rast in razmnoževanje celic, vendar ne le razmnoževanja določenih rakavih celic, temveč tudi celic zdravega tkiva, tako da pri uporabi neželeni stranski učinki predstavljajo izziv.