uracil

uracil "Nukleová báza" je nukleová báza, ktorá tvorí pár báz s adenínom v RNA a tvorí náprotivok k podobne štruktúrovanému tymínu v DNA.

Uracil je aromatická heterocyklická zlúčenina so šesťčlenným kruhom pozostávajúcim z modifikovaného pyrimidínového skeletu. V RNA je uracil vo forme uridínu, t. J. Ako nukleozid, ktorý je spojený s molekulou ribózy prostredníctvom n-glykozidovej väzby a podobne ako tymín tvorí dve vodíkové väzby s komplementárnou bázou adenínom.

Čo je uracil

Uracil je jednou zo štyroch nukleobáz, ktoré tvoria RNA vlákna genómu. Uracil nahrádza podobne zložený nukleobázový tymín DNA.

Uracil je heterocyklická aromatická zlúčenina s modifikovanou šesťčlennou pyrimidínovou skupinou ako jej základná štruktúra. V RNA je uracil prítomný ako nukleozid, ktorý sa nazýva uridín. Rovnako ako tymidín v DNA, uridín tvorí dve vodíkové väzby s komplementárnou bázou adenínom. Chemický vzorec C4H4N202 ukazuje, že uridín pozostáva výlučne z uhlíka, vodíka, dusíka a kyslíka. Na biosyntézu nie sú potrebné žiadne vzácne minerály alebo stopové prvky.

Podobne ako pri iných nukleobázach, ktoré tvoria genóm, je telo schopné syntetizovať uracil, ale dáva prednosť získaniu uracilu z recyklačných procesov az rozkladu určitých proteínov nazývaných uracil v čistej forme alebo obsiahnutý v nukleozidovej forme ako uridín alebo dokonca vo fosforylovanej forme uridínu. Uridín môže byť fosforylovaný jednou až tromi fosfátovými skupinami za vzniku monidínu uridínu (UMP), uridín di (UDP) alebo uridín trifosfátu (UTP). V tele sa uridín vyskytuje hlavne ako zložka RNA alebo vo fosforylovanej forme uridínu.

Funkcia, účinok a úlohy

Hlavnou funkciou uracilu je obsadzovať svoju príslušnú polohu na určených miestach v základných reťazcoch RNA a pripojiť sa ku komplementárnemu nukleobázovému adenínu prostredníctvom dvojitej vodíkovej väzby počas transkripčnej alebo translačnej fázy.

Toto je jeden z niekoľkých predpokladov pre správne kódovanie zodpovedajúceho vlákna bázy RNA a po komplementárnej kópii pomocou tzv. Messenger RNA (mRNA) vedie k syntéze geneticky zamýšľaných proteínov s ohľadom na výber a sekvenciu aminokyselín. Proteíny pozostávajú z reťazca určitých proteínogénnych aminokyselín, ktoré sú navzájom spojené peptidovými väzbami. Štruktúrne sú to polypeptidy, ktoré sa nazývajú proteíny alebo proteíny z množstva 100 alebo viac zúčastnených aminokyselín.

V skutočnosti to znamená, že hlavnou úlohou uracilu alebo uridínu - podobne ako v prípade ostatných nukleobáz - je pasívna úloha. Uracil sa aktívne nezúčastňuje na procesoch biochemickej premeny. Možná úloha uridínu alebo uridínu fosforylovaného jednou až tromi fosfátovými skupinami ako zložky enzýmov alebo hormónov nie je známa.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Telo je v zásade schopné syntetizovať samotný uracil. Nevyžadujú sa žiadne zriedkavé základné látky. Syntéza je však zložitá a vyžaduje veľa energie, takže telo uprednostňuje získavanie uracilu a uridínu pomocou katalýzy, prostredníctvom rozkladu a prestavby iných látok, ktoré obsahujú pyrimidínový skelet.

Tento špeciálny spôsob získavania uracilu, ktorý telo uprednostňuje aj pre bioaktívnu produkciu ďalších nukleových kyselín, sa nazýva Záchranná cesta. Tento výraz možno voľne preložiť ako recyklácia a zhodnocovanie. Pretože základná štruktúra uracilu pozostáva z heterocyklického šesťčlenného kruhu, je možných šesť rôznych tautomérov, ktoré sa líšia usporiadaním molekúl alebo skupín molekúl na šesťčlennom kruhu. V dioxo forme s dvoma atómami kyslíka bez skupiny OH tvorí uracil biely prášok, ktorý sa topí iba pri teplote 341 stupňov Celzia. Význam jednotlivých tautomérov v metabolizme nie je známy.

Nukleobáza sa nevyskytuje vo voľnej forme v tele, ale iba v integrovanej, fosforylovanej forme alebo ako súčasť RNA. Neexistuje optimálna koncentrácia uracilu alebo uridínu alebo referenčná hodnota pre definíciu normálneho rozsahu. Pretože uracil pozostáva výlučne z uhlíka, kyslíka a vodíka, telo môže látku úplne rozložiť na oxid uhličitý, amónne ióny a kyselinu oxopropánovú a zlikvidovať ju bez zanechania zvyškov, alebo použiť uvoľnené molekulárne skupiny na vytvorenie ďalších látok.

Choroby a poruchy

Jedným z hlavných nebezpečenstiev, ktoré vznikajú v súvislosti s uracilom ako integrovanou zložkou RNA, je nesprávne vytváranie kópií reťazcov DNA alebo RNA, čo v nasledujúcich krokoch vedie k nesprávnej syntéze zamýšľaných proteínov.

Nesprávne opakujúce sa sekvencie určitých tripletov nukleových kyselín, vynechania alebo iné chyby vedú k tomu, že sa neúmyselné aminokyseliny a / alebo aminokyseliny v nesprávnej sekvencii navlečú spolu peptidovými väzbami. Ak telo nedokáže opraviť poruchu vlastnými možnosťami opravy, potom sa vytvoria biochemicky neaktívne proteíny alebo nestabilné zlúčeniny, ktoré sa v tele znovu rozložia a metabolizujú. Takéto chyby však nie sú spôsobené aktívnym zásahom nukleobáz. Uracil je dôležitý ako surovina pre kombináciu liečiv s tegafurom, cytostatickým činidlom na liečenie rakoviny hrubého čreva.

Uracil podporuje účinok cytostatického činidla, pretože inhibuje jeho rozklad a tým predlžuje čas účinku cytostatického činidla. V iných kombináciách liekov sa deriváty uracilu, ako je 5-fluór-uracil a deoxyuridín, používajú ako inhibítory metabolizmu kyseliny listovej pri pokročilej rakovine hrubého čreva a konečníka. Cytostatiká inhibujú rast a reprodukciu buniek, ale nielen reprodukciu určitých rakovinových buniek, ale aj buniek zdravého tkaniva, takže pri ich použití predstavujú nežiaduce vedľajšie účinky výzvu.