Pseidouridīns ir nukleozīds, kas ir RNS pamatelements. Kā tāds tas galvenokārt ir pārneses RNS (tRNS) sastāvdaļa un ir iesaistīts tulkošanā.
Kas ir pseidouridīns?
Pseidouridīns ir tRNS pamatkomponents un sastāv no diviem pamatelementiem: nukleīnās bāzes uracila un cukurs β-D-ribofuranoze. Bioloģija to sauc arī par psi-uridīnu un saīsina ar grieķu burtu Psi (Ψ). Pseidouridīns ir nukleozīdu uridīna izomērs: tam ir tāds pats molekulārs masa kā uridīns un sastāv tieši no tiem pašiem celtniecības blokiem. Vienīgā atšķirība starp pseidouridīnu un uridīnu ir to atšķirīgā trīsdimensiju struktūra. Telpiskā atšķirība starp abiem nukleozīdiem atrodas uracila nukleīnbāzē. Uridīnā uracila veidoto centrālo gredzenu veido kopumā četri ogleklis atomi, viens NH savienojums un viens slāpeklis atoms. Tomēr pseidouridīnā centrālo pamatstruktūru veido četru indivīdu gredzens ogleklis atomi un divi NH savienojumi. Tāpēc bioloģija attiecas uz pseidouridīnu kā dabiski modificētu nukleozīdu. Tas pirmo reizi tika atklāts pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados, un kopš tā laika tas ir identificēts kā visplašāk modificētais nukleozīds.
Funkcija, efekti un lomas
Kā RNS nukleīnbāze pseidouridīns ir pārneses RNS (tRNS) sastāvdaļa. TRNS notiek īsu ķēžu veidā un darbojas kā tulkošanas rīks. Bioloģija tulkošanu raksturo kā procesu, kurā tiek pārveidota gēnu informācija proteīni. Cilvēkiem ģenētiskā informācija tiek uzglabāta galvenokārt DNS formā. Cilvēka DNS atrodas katras šūnas kodolā un to nepamet. Tikai tad, kad šūna sadalās un kodols izšķīst, DNS pārvietojas pārējā šūnas ķermenī. Lai šūna joprojām varētu piekļūt DNS glabātajai informācijai, tā izveido tās kopiju. Šī kopija ir kurjera RNS jeb īsi mRNS. Atšķirīgā starp DNS un RNS ir tāda pati skābeklis, kas piestiprināts pie riboze. Pēc tam, kad mRNS ir migrējusi no kodola, var sākties tulkošana. Abi tRNS gali var saistīties ar dažādiem molekulas. Viens tRNS gals ir tāds, ka tas precīzi atbilst mRNS tripletam, ti, grupai, kurā ir trīs secīgi bāzes. Atbilstoša aminoskābe piestāj tRNS pretējā galā. Kopā divdesmit aminoskābes kas notiek dabā, veido visu esošo celtniecības elementus proteīni. Katrs triplets unikāli kodē noteiktu aminoskābi. Ribosoma savieno aminoskābes atrodas vienā tRNS galā, tādējādi izveidojot garu ķēdi. Šī olbaltumvielu ķēde salocās fizisko īpašību dēļ, piešķirot tai raksturīgu telpisko struktūru. Abi hormoni un neirotransmiteri, kā arī šūnu un ārpusšūnu struktūru pamatelementi sastāv no šīm ķēdēm. Kad ribosoma sasaista divas blakus esošās aminoskābes, tRNS atkal izdalās un var uzņemt jaunu aminoskābi un transportēt to uz mRNS. Pseidouridīns parādās tRNS sānu cilpā. Bez pseidouridīna tRNS nebūtu funkcionāla un organisms nespētu veikt pamata mikroprocesus.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālie līmeņi
Pseidouridīna molekulārā formula ir C9H12N2O6. Pseidouridīns sastāv no cukurs riboze un nukleīnās bāzes uracilu. In ribonukleīnskābe (RNS), uracils aizstāj timīna bāzi, kas ir sastopama tikai dezoksiribonukleīnskābe (DNS). Pārējie trīs bāzes cilvēka nukleīnskābes ir adenīns, guanīns un citozīns; tie notiek gan DNS, gan RNS. The cukurs riboze pamatstruktūra ir piecas ogleklis atomi. Tāpēc bioloģija to sauc arī par pentozi. Riboze spēlē lomu ne tikai kā tās sastāvdaļa hromosomas; tas notiek arī, piemēram, enerģijas piegādātājā ATP un darbojas kā sekundārais kurjers dažos neironu un hormonālos procesos. Cilvēka ķermenis sintezē pseidouridīnu ar fermenta - pseidouridīna sintāzes palīdzību. Atsevišķu slimību gadījumā šo procesu var traucēt. Tā rezultātā rodas slimības, kas parasti var ietekmēt vairākas orgānu sistēmas.
Slimības un traucējumi
In mitohondriji, pseidouridīns ir atrodams arī tRNS. mitohondriji ir organoīdi, kas šūnās darbojas kā niecīgas spēkstacijas. Viņiem ir savs ģenētiskais materiāls, un olšūnas ceļā tie tiek mantoti no mātēm bērniem. Miopātijā ar pienskābi acidoze un sideroblastika anēmija, ir pseidoruridīna sintāzes traucējumi. Šī slimība ir muskuļu slimība, ko papildina anēmija. Jādomā, ka mutācija novērš pareizu pseidouridīna sintāzes ražošanu. Tā rezultātā ķermenis var ražot bojātu tRNS, kas atšķiras no veselīgas tRNS. Ini šī metaboliskās miopātijas forma, bērnu fiziskās slodzes neiecietība un anēmija pusaudža gados rodas patoloģiskas tRNS rezultātā. Tomēr tas notiek ļoti reti. Pseidouridīns var būt iesaistīts arī acu, nieru un citu orgānu sistēmu slimībās. Jaunākie pētījumi norāda, piemēram, ka koncentrācija pseidouridīna var izmantot kā marķieri niere funkciju. Līdz šim ārsti galvenokārt izmantoja kreatīns līmeņi kā marķieris. Tomēr šīs metodes trūkums ir tas, ka kreatīns vērtība ir ļoti uzņēmīga pret kļūdām: piemēram, tas ir atkarīgs arī no muskuļu apjoma masa. Pseidouridīns un C-mannozils triptofāns ir brīvi no šīs ietekmes un tāpēc var aizstāt kreatīns kā nieru darbības marķieri nākotnē (Sekula et al., 2015).
