Pseudouridine

La Pseudouridine este un nucleozid care este un bloc de construcție al ARN. Ca atare, este în principal o componentă a ARN-ului de transfer (ARNt) și este implicată în traducere.

Ce este pseudouridina?

Pseudouridina este o substanță de bază a ARNt și este formată din două componente: nucleoza uracil și zahărul β-D-ribofuranoză. Biologia o numește și ea Psi-uridină și o scurtează cu litera greacă Psi (Ψ) din.

Pseudouridina este un izomer al uridinei nucleozidice: Are aceeași masă moleculară ca uridina și constă din aceleași blocuri de construcție. Singura diferență între pseudouridină și uridină este structura lor tridimensională diferită. Diferența spațială dintre cele două nucleozide este uracilul cu nucleobază. În cazul uridinei, inelul central pe care îl formează uracilul este format dintr-un total de patru atomi de carbon, un compus NH și un atom de azot.

În cazul pseudouridinei, însă, structura de bază centrală este formată dintr-un inel format din patru atomi de carbon individuali și doi compuși NH. Prin urmare, biologia numește, de asemenea, pseudouridina un nucleozid modificat în mod natural. A fost descoperită pentru prima dată în anii ’50 și de atunci a fost identificată ca fiind cea mai abundentă nucleozidă modificată.

Funcție, efect și sarcini

Ca nucleobază ARN, pseudouridina este o componentă a ARN-ului de transfer (ARNt). ARNt apare sub formă de lanțuri scurte și funcționează ca un instrument de traducere. Biologia descrie traducerea ca un proces în care informațiile din gene sunt traduse în proteine.

La om, informațiile genetice sunt stocate în principal sub formă de ADN. ADN-ul uman rezidă în nucleul fiecărei celule și nu îl lasă. Doar când celula se divizează și nucleul celular se dizolvă, ADN-ul se mișcă în restul corpului celular. Pentru ca celula să poată accesa în continuare informațiile stocate în ADN, face o copie a acesteia. Această copie este ARN-ul mesager, sau ARNm-ul pe scurt. Diferența eponimă dintre ADN și ARN este oxigenul care se atașează de riboză. După ce mRNA a migrat din nucleul celular, traducerea poate începe.

Cele două capete ale ARNt se pot lega la molecule diferite. Un capăt al ARNt este proiectat astfel încât să corespundă exact unei triplete a mARN, adică a unui grup de trei baze consecutive. Un aminoacid adecvat se găsește la capătul opus al ARNt. Totalul a douăzeci de aminoacizi care apar în natură formează blocurile pentru toate proteinele existente. O triplă codifică în mod unic un aminoacid specific. Un ribozom conectează aminoacizii care sunt la un capăt al ARNt, creând un lanț lung. Acest lanț proteic se pliază datorită proprietăților sale fizice și astfel primește o structură spațială caracteristică.

Atât hormonii, cât și neurotransmițătorii, precum și blocurile de construcție pentru celule și structuri extracelulare constau din aceste lanțuri. Când ribozomul leagă doi aminoacizi vecini, ARNt-ul este eliberat din nou și poate prelua un nou aminoacid și transporta-l la ARNm. Pseudouridina apare într-o buclă laterală a ARNt. Fără pseudouridină, ARNt-ul nu ar fi funcțional și organismul nu ar fi capabil să efectueze microprocesele de bază.

Educație, apariție, proprietăți și valori optime

Formula moleculară pentru pseudouridină este C9H12N2O6. Pseudouridina constă din riboza de zahăr și uracilul cu nucleobază. Uracil înlocuiește timina de bază în acidul ribonucleic (ARN), care se găsește doar în acidul dezoxiribonucleic (ADN). Celelalte trei baze ale acizilor nucleici umani sunt adenina, guanina și citosina; acestea apar atât în ​​ADN cât și în ARN.

Riboza de zahăr are o structură de bază formată din cinci atomi de carbon. De aceea, biologia o numește și pentoză. Riboza joacă nu numai un rol ca o componentă a cromozomilor; de asemenea, apare în ATP-ul furnizorului de energie, de exemplu, și acționează ca o substanță de mesagerie secundară în unele procese neuronale și hormonale. Corpul uman folosește o enzimă numită pseudouridină sintază pentru a sintetiza pseudouridina. În cazul anumitor boli, acest proces poate fi perturbat. Rezultatul este bolile care pot afecta de obicei mai multe sisteme de organe.

Boli și tulburări

În mitocondrii, pseudouridina se găsește și în ARNt. Mitocondriile sunt organele care acționează ca puteri mici în celule. Ei au propriul machiaj genetic și sunt transmise de la mame la copii prin intermediul celulelor de ou.

În miopatia cu acidoză lactică și anemie sideroblastică, există o întrerupere a pseudoruridinei sintazei. Această boală este o boală musculară care este însoțită de anemie. Probabil că o mutație împiedică formarea corectă a pseudouridinei sintazei. Ca urmare, organismul poate produce ARNt defect, diferit de ARNt sănătos. În această formă de miopatie metabolică, ARNt anormal provoacă intoleranță la mișcare la copii și anemie în adolescență. Cu toate acestea, apare foarte rar. Pseudouridina poate fi implicată și în boli ale ochilor, rinichilor și ale altor sisteme de organe.

De exemplu, cercetări recente indică faptul că concentrația de pseudouridină este adecvată ca marker pentru funcția renală. Până acum, medicii au folosit în principal nivelul creatinei ca marker. Dezavantajul acestei metode este însă faptul că nivelul creatinei este foarte predispus la erori: depinde, de exemplu, de cantitatea de masă musculară. Pseudouridina și C-mannosil-triptofanul nu sunt libere de această influență și, prin urmare, ar putea înlocui creatina ca marker pentru funcția renală în viitor (Sekula și colab., 2015).