uracil

uracil este o bază nucleică care formează o pereche de baze cu adenină în ARN și formează contrapartida cu timina structurată similar în ADN.

Uracil este un compus heterociclic aromatic, cu un inel cu șase membri care constă dintr-un schelet pirimidin modificat. În ARN, uracilul este sub formă de uridină, adică sub formă de nucleozidă care este conectată la o moleculă de riboză printr-o legătură n-glicozidică și, la fel ca timina, formează două legături de hidrogen cu adenina de bază complementară.

Ce este uracil

Uracil este una dintre cele patru nucleobaze care alcătuiesc catenele ARN ale genomului. Uracil înlocuiește timina nucleobazei compusă în mod similar de ADN.

Uracil este un compus aromatic heterociclic, cu un inel pirimidin cu șase membri modificat ca structură de bază. În ARN, uracilul este prezent sub formă de nucleozid, numit uridină. Uridina - asemenea timidinei din ADN - formează două legături de hidrogen cu adenina de bază complementară. Formula chimică C4H4N2O2 arată că uridina constă exclusiv din carbon, hidrogen, azot și oxigen. Nu sunt necesare minerale rare sau oligoelemente pentru biosinteză.

Ca și în cazul celorlalte nucleobaze care alcătuiesc materialul genetic, organismul este capabil să sintetizeze uracilul, dar preferă să obțină uracil din procesele de reciclare și din descompunerea anumitor proteine ​​numite uracil în forma sa pură sau conținut în forma nucleozidică sub formă de uridină sau chiar în forma fosforilată a uridinei. Uridina poate fi fosforilată cu una până la trei grupe fosfat pentru a forma uridină mono- (UMP), uridină di (UDP) sau uridină trifosfat (UTP). În organism, uridina apare mai ales ca o componentă a ARN sau sub forma fosforilată a uridinei.

Funcție, efect și sarcini

Funcția principală a uracilului este de a-și ocupa poziția respectivă în locațiile dorite în catenele de bază ale ARN și de a se conecta la adenina nucleobazei complementare printr-o legătură dublă de hidrogen în faza de transcriere sau de translație.

Aceasta este una dintre mai multe premise pentru ca codul de bază ARN corespunzător să fie codificat în mod corespunzător și, după copia complementară de așa-numitul ARN mesager (ARNm), conduce la sinteza proteinelor destinate genetic în ceea ce privește selecția și secvența aminoacizilor. Proteinele constau dintr-un șir de anumiți aminoacizi proteinogenici care sunt legați unii de alții prin legături peptidice. Structural, acestea sunt polipeptide, care se numesc proteine ​​sau proteine ​​dintr-un număr de 100 sau mai mulți aminoacizi implicați.

De fapt, acest lucru înseamnă că sarcina principală a uracilului sau a uridinei - ca cea a celorlalte nucleobaze - este într-un rol pasiv. Uracil nu este implicat activ în procesele de conversie biochimice. Nu este cunoscut un posibil rol al uridinei sau al uridinei fosforilate cu una până la trei grupări fosfat ca componentă a enzimelor sau hormonilor.

Educație, apariție, proprietăți și valori optime

În principiu, corpul este capabil să sintetizeze uracilul însuși. Nu sunt necesare substanțe de bază rare. Totuși, sinteza este complexă și necesită multă energie, astfel încât organismul preferă să obțină uracil și uridină prin intermediul catalizei, prin descompunerea și remodelarea altor substanțe care conțin un schelet pirimidinic.

Acest mod special de obținere a uracilului, pe care organismul îl preferă și pentru producerea bioactivă a celorlalți acizi nucleici, se numește Calea Salvării. Termenul poate fi tradus liber ca reciclare și recuperare. Deoarece structura de bază a uracilului constă dintr-un inel heterociclic cu șase membri, sunt posibile șase tautomere diferite, care diferă în dispunerea moleculelor sau grupurilor de molecule pe inelul cu șase membri. În forma dioxo cu doi atomi de oxigen fără o grupă OH, uracilul formează o pulbere albă care se topește doar la o temperatură de 341 grade Celsius. Nu este cunoscută importanța tautomerilor individuali în metabolism.

Nucleobasa nu apare în formă liberă în organism, ci doar într-o formă integrată, fosforilată sau ca o componentă a ARN. Nu există o concentrație optimă de uracil sau uridină sau o valoare de referință pentru definirea unui interval normal. Deoarece uracilul constă exclusiv din carbon, oxigen și hidrogen, organismul poate descompune complet compusul în dioxid de carbon, ioni de amoniu și acid oxopropanoic și aruncă-l fără a lăsa reziduuri sau poate folosi grupele de molecule eliberate pentru a acumula alte substanțe.

Boli și tulburări

Unul dintre principalele pericole care apar în legătură cu uracilul ca componentă integrată a ARN este realizarea incorectă a copiilor din catene de ADN sau ARN, ceea ce în etapele ulterioare duce la sinteza incorectă a proteinelor prevăzute.

Secvențe incorecte de repetare a anumitor triplete de acid nucleic, omisiuni sau alte erori determină ca aminoacizii neintenționate și / sau aminoacizii din secvența greșită să fie strânși împreună prin legături peptidice. Dacă organismul nu poate remedia defectul cu propriile opțiuni de reparație, se creează proteine ​​inactive biochimice sau compuși instabili care sunt apoi descompuse și metabolizate din nou de către organism. Totuși, astfel de erori nu se datorează intervenției active a nucleobazelor. Uracilul este important ca materie primă pentru o combinație de medicamente cu tegafur, un agent citostatic pentru tratamentul cancerului de colon.

Uracil susține efectul agentului citostatic deoarece inhibă descompunerea acestuia și astfel prelungește timpul în care agentul citostatic are efect. În alte combinații de medicamente, derivații de uracil, cum ar fi 5-fluoro-uracil și dezoxiuridină, sunt folosiți ca inhibitori ai metabolismului acidului folic în cancerul colorectal avansat. Citostaticele inhibă creșterea și înmulțirea celulelor, dar nu numai înmulțirea anumitor celule canceroase, ci și celulele țesutului sănătos, astfel încât efectele secundare nedorite reprezintă o provocare atunci când sunt utilizate.