uracil

uracil är en nukleisk bas som bildar ett baspar med adenin i RNA och bildar motsvarigheten till den på liknande sätt strukturerade tyminen i DNA.

Uracil är en aromatisk, heterocyklisk förening med en sex-ledad ring som består av ett modifierat pyrimidinskelett. I RNA är uracil i form av uridin, dvs som en nukleosid som är ansluten till en ribosmolekyl via en n-glykosidbindning och bildar, i likhet med tymin, två vätebindningar med den komplementära basadeninen.

Vad är uracil

Uracil är en av fyra nukleobaser som utgör RNA-strängarna i genomet. Uracil ersätter den på liknande sätt sammansatta nukleobas-tyminen från DNA.

Uracil är en heterocyklisk, aromatisk förening med en modifierad sex-ledad pyrimidinring som sin grundstruktur. I RNA är uracil närvarande som en nukleosid, kallad uridin. Liksom tymidin i DNA, bildar uridin två vätebindningar med den komplementära basadeninen. Den kemiska formeln C4H4N2O2 visar att uridin uteslutande består av kol, väte, kväve och syre. Inga sällsynta mineraler eller spårelement krävs för biosyntes.

Liksom med de andra nukleobaserna som utgör genomet, kan kroppen syntetisera uracil, men föredrar att få uracil från återvinningsprocesser och från nedbrytningen av vissa proteiner som kallas uracil i dess rena form eller som finns i nukleosidformen som uridin eller till och med i den fosforylerade formen av uridin. Uridin kan fosforyleras med en till tre fosfatgrupper för att bilda uridinmono- (UMP), uridin di (UDP) eller uridintrifosfat (UTP). I kroppen förekommer uridin huvudsakligen som en komponent av RNA eller i den fosforylerade formen av uridin.

Funktion, effekt och uppgifter

Uracils huvudfunktion är att uppta sitt respektive läge på de avsedda platserna i RNA: s bassträngar och att ansluta till det komplementära nukleobasadeninet via en dubbel vätebindning under transkription eller översättningsfas.

Detta är en av flera förutsättningar för att motsvarande RNA-bassträng ska kodas korrekt och leder efter den komplementära kopian av så kallad messenger RNA (mRNA) till syntesen av de genetiskt avsedda proteinerna med avseende på selektionen och sekvensen av aminosyrorna. Proteiner består av en sträng av vissa proteinogena aminosyror som är kopplade till varandra via peptidbindningar. Strukturellt sett är de polypeptider, som kallas proteiner eller protein från ett antal av 100 eller mer involverade aminosyror.

I själva verket betyder detta att uracils eller uridins huvuduppgift - liksom för de andra nukleobaserna - är i en passiv roll. Uracil är inte aktivt involverad i biokemiska omvandlingsprocesser. En möjlig roll av uridin eller uridin som är fosforylerad med en till tre fosfatgrupper som en komponent av enzymer eller hormoner är inte känd.

Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden

I princip kan kroppen syntetisera uracil själv. Inga sällsynta basiska ämnen krävs. Emellertid är syntesen komplex och kräver mycket energi, så att kroppen föredrar att få uracil och uridin med hjälp av katalys, genom nedbrytning och ombyggnad av andra ämnen som innehåller ett pyrimidinskelett.

Detta speciella sätt att få uracil, som kroppen också föredrar för bioaktiv produktion av andra nukleinsyror, kallas Salvage Pathway. Termen kan fritt översättas som återvinning och återvinning. Eftersom den grundläggande strukturen för uracil består av en heterocyklisk sex-ledad ring, är sex olika tautomerer möjliga, vilka skiljer sig i arrangemanget av molekylerna eller grupperna av molekyler på den sex-ledade ringen. I dioxoform med två syreatomer utan en OH-grupp bildar uracil ett vitt pulver som endast smälter vid en temperatur på 341 grader Celsius. Vikten av de enskilda tautomererna i metabolism är inte känd.

Nukleobaset förekommer inte i fri form i kroppen, utan endast i en integrerad, fosforylerad form eller som en komponent i RNA. En optimal koncentration av uracil eller uridin eller ett referensvärde för definitionen av ett normalt område finns inte. Eftersom uracil uteslutande består av kol, syre och väte, kan kroppen helt bryta ned föreningen till koldioxid, ammoniumjoner och oxopropansyra och bortskaffa den utan att lämna några rester, eller använda de frisatta grupperna av molekyler för att bygga upp andra ämnen.

Sjukdomar och störningar

En av de huvudsakliga farorna som uppstår i samband med uracil som en integrerad komponent av RNA ligger i att felaktigt göra kopior av DNA- eller RNA-strängarna, vilket i de efterföljande stegen leder till felaktig syntes av de avsedda proteinerna.

Felaktiga repetitionssekvenser för vissa nukleinsyratripletter, utelämnanden eller andra fel resulterar i att oavsiktliga aminosyror och / eller aminosyror i fel sekvens strängas samman via peptidbindningar. Om kroppen inte kan fixa felet med sina egna reparationsalternativ, skapas biokemiskt inaktiva proteiner eller instabila föreningar som bryts ned och metaboliseras igen av kroppen. Sådana fel beror emellertid inte på aktiv intervention från nukleobaserna. Uracil är viktigt som råmaterial för en läkemedelskombination med tegafur, ett cytostatisk medel för behandling av tjocktarmscancer.

Uracil stöder effekten av det cytostatiska medlet eftersom det hämmar dess nedbrytning och sålunda förlänger den tid det cytostatiska medlet träder i kraft. I andra läkemedelskombinationer används uracilderivat såsom 5-fluoro-uracil och deoxyuridin som hämmare av folsyrametabolism vid avancerad kolorektal cancer. Cytostatika hämmar tillväxten och multiplikationen av celler, men inte bara multiplikationen av vissa cancerceller, utan också cellerna i frisk vävnad, så att oönskade biverkningar utgör en utmaning när de används.