Pseudouridin je nukleozid koji je gradivni blok RNA. Kao takav, primarno je komponenta prijenosne RNA (tRNA) i uključen je u translaciju.
Što je pseudouridin?
Pseudouridin je osnovna komponenta tRNA i sastoji se od dva gradivna bloka: nukleinske baze uracil i šećer β-D-ribofuranoza. Biologija ga također naziva psi-uridinom i skraćuje ga grčkim slovom Psi (Ψ). Pseudouridin je izomer nukleozidnog uridina: ima istu molekulu masa kao uridin i sastoji se od potpuno istih građevinskih blokova. Jedina razlika između pseudouridina i uridina je njihova različita trodimenzionalna struktura. Prostorna razlika između dva nukleozida leži u nukleinskoj bazi uracil. U uridinu, središnji prsten koji tvori uracil sastoji se od ukupno četiri ugljen atoma, jedan NH spoj i jedan dušik atom. Međutim, u pseudouridinu se osnovna središnja struktura sastoji od prstena od četiri jedinke ugljen atoma i dva NH spoja. Biologija se stoga odnosi na pseudouridin kao prirodno modificirani nukleozid. Prvi je put otkriven pedesetih godina prošlog stoljeća i od tada je identificiran kao najzastupljeniji modificirani nukleozid.
Funkcija, učinci i uloge
Kao nukleinska baza RNA, pseudouridin je komponenta prijenosne RNA (tRNA). TRNA se javlja u obliku kratkih lanaca i funkcionira kao alat u prijevodu. Biologija opisuje prijevod kao proces u kojem se prevode informacije o genima proteini. U ljudi se genetske informacije pohranjuju uglavnom u obliku DNK. Ljudska DNK nalazi se u jezgri svake stanice i ne napušta je. Tek kad se stanica podijeli i jezgra otopi, DNA se kreće u ostatku staničnog tijela. Kako bi stanica i dalje mogla pristupiti informacijama pohranjenim u DNK, pravi je kopija. Ova je kopija glasnička RNA ili skraćeno mRNA. Istoimena razlika između DNA i RNA je kisik, koji se veže na riboza. Nakon mRNA migrira iz jezgre, prijevod može započeti. Svaka dva kraja tRNA mogu se vezati za različite molekule. Jedan kraj tRNA takav je da se točno uklapa u triplet mRNA, tj. U skupinu od tri uzastopna baze. Odgovarajuća aminokiselina pristaje na suprotni kraj tRNA. Ukupno dvadeset aminokiseline koji se javljaju u prirodi čine gradivne blokove za sve postojeće proteini. Svaki triplet jedinstveno kodira određenu aminokiselinu. Ribozom povezuje aminokiseline smještene na jednom kraju tRNA, stvarajući tako dugački lanac. Ovaj se proteinski lanac nabora zbog svojih fizičkih svojstava, dajući mu karakterističnu prostornu strukturu. Oba hormoni i neurotransmiteri, kao i građevni blokovi za stanice i izvanstanične strukture, sastoje se od tih lanaca. Kad ribosom poveže dvije susjedne aminokiseline, tRNA se ponovno oslobađa i može uzeti novu aminokiselinu i transportirati je do mRNA. Pseudouridin se pojavljuje u bočnoj petlji tRNA. Bez pseudouridina tRNA ne bi bila funkcionalna i organizam ne bi mogao provoditi osnovne mikroprocese.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne razine
Molekulska formula za pseudouridin je C9H12N2O6. Pseudouridin se sastoji od šećer riboza i nukleinske baze uracil. U ribonukleinska kiselina (RNA), uracil zamjenjuje bazu timin koja se nalazi samo u deoksiribonukleinska kiselina (DNK). Ostala trojica baze ljudskog nukleinske kiseline su adenin, gvanin i citozin; javljaju se i u DNA i u RNA. The šećer riboza ima osnovnu strukturu od pet ugljen atoma. Zato ga biologija naziva i pentozom. Riboza igra ulogu ne samo kao gradivni element kromosomi; također se javlja, na primjer, u dobavljaču energije ATP i djeluje kao sekundarni glasnik u nekim neuronskim i hormonalnim procesima. Ljudsko tijelo sintetizira pseudouridin uz pomoć enzima, pseudouridin sintaze. U slučaju određenih bolesti, ovaj se proces može poremetiti. To rezultira bolestima koje obično mogu utjecati na više organskih sustava.
Bolesti i poremećaji
In mitohondriji, pseudouridin se također nalazi u tRNA. Mitohondriji su organele koje djeluju kao male elektrane u stanicama. Imaju vlastiti genetski materijal i nasljeđuju se od majki do djece putem jajne stanice. U miopatiji s mliječnom acidoza i sideroblastična anemija, postoji poremećaj pseudoruridin sintaze. Ova bolest je mišićna bolest koju prati anemija. Vjerojatno, mutacija sprječava ispravnu proizvodnju pseudouridin sintaze. Kao rezultat, tijelo može proizvesti neispravnu tRNA koja se razlikuje od zdrave tRNA. Ini ovaj oblik metaboličke miopatije, netolerancija na vježbanje u djece i anemija u adolescenciji nastaju kao rezultat abnormalne tRNA. Međutim, javlja se vrlo rijetko. Pseudouridin također može biti uključen u bolesti očiju, bubrega i drugih organskih sustava. Novija istraživanja pokazuju, na primjer, da koncentracija pseudouridina može se koristiti kao marker za bubreg funkcija. Do sada su liječnici uglavnom koristili kreatin razine kao marker. Nedostatak ove metode je, međutim, da kreatin vrijednost je vrlo osjetljiva na pogreške: na primjer, ona također ovisi o opsegu mišića masa. Pseudouridin i C-manozil triptofan su oslobođeni ovog utjecaja i stoga ih mogu zamijeniti kreatin kao biljeg bubrežne funkcije u budućnosti (Sekula i sur., 2015).
