pseudouridin

På pseudouridin det är en nukleosid som är en byggsten av RNA. Som sådan är det främst en komponent av överförings-RNA (tRNA) och är involverat i översättning.

Vad är pseudouridin?

Pseudouridin är ett basiskt ämne i tRNA och består av två komponenter: nukleobas uracil och sockret ß-D-ribofuranos. Biologi kallar det också Psi-uridin och förkortar det med den grekiska bokstaven Psi (Ψ) från.

Pseudouridin är en isomer av nukleosiden uridin: Den har samma molekylmassa som uridin och består av exakt samma byggstenar. Den enda skillnaden mellan pseudouridin och uridin är deras olika tredimensionella struktur. Den rumsliga skillnaden mellan de två nukleosiderna är nukleobas uracil. När det gäller uridin består den centrala ringen som uracilen bildar av totalt fyra kolatomer, en NH-förening och en kväveatom.

När det gäller pseudouridin består den centrala basstrukturen emellertid av en ring som består av fyra enskilda kolatomer och två NH-föreningar. Biologi kallar därför också pseudouridin för en naturligt modifierad nukleosid. Det upptäcktes först på 1950-talet och har sedan dess identifierats som den mest omfattande modifierade nukleosiden.

Funktion, effekt och uppgifter

Som ett RNA-nukleobas är pseudouridin en komponent av överförings-RNA (tRNA). TRNA visas i form av korta kedjor och fungerar som ett verktyg i översättningen. Biologi beskriver översättning som en process där informationen i generna översätts till proteiner.

Hos människor lagras genetisk information huvudsakligen i form av DNA. Mänskligt DNA finns i kärnan i varje cell och lämnar den inte. Först när cellen delar sig och cellkärnan löser sig rör sig DNA i resten av cellkroppen. Så att cellen fortfarande kan få åtkomst till informationen lagrad i DNA: t gör den en kopia av den. Denna kopia är budbärarens RNA, eller mRNA för kort. Den uttryckliga skillnaden mellan DNA och RNA är syret som fäster vid ribosen. Efter det att mRNA har migrerat ut ur cellkärnan kan translation börja.

De två ändarna av tRNA kan binda till olika molekyler. Den ena änden av tRNA är utformad på ett sådant sätt att den exakt matchar en triplett av mRNA, dvs en grupp av tre på varandra följande baser. En lämplig aminosyra dockar till motsatt ände av tRNA. Totalt tjugo aminosyror som förekommer i naturen utgör byggstenarna för alla befintliga proteiner. En triplett kodar unikt en specifik aminosyra. En ribosom förbinder aminosyrorna som är i ena änden av tRNA, vilket skapar en lång kedja. Denna proteinkedja viks på grund av dess fysiska egenskaper och får således en karakteristisk rumslig struktur.

Både hormoner och neurotransmittorer liksom byggstenar för celler och extracellulära strukturer består av dessa kedjor. När ribosomen kopplar samman två angränsande aminosyror frisätts tRNA igen och kan ta upp en ny aminosyra och transportera den till mRNA. Pseudouridin visas i en sidoslinga av tRNA. Utan pseudouridin skulle tRNA inte vara funktionellt och organismen skulle inte kunna utföra grundläggande mikroprocesser.

Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden

Molekylformeln för pseudouridin är C9H12N2O6. Pseudouridin består av sockerribos och nukleobas uracil. Uracil ersätter bastyminen i ribonukleinsyra (RNA), som endast finns i deoxyribonukleinsyra (DNA). De andra tre baserna av humana nukleinsyror är adenin, guanin och cytosin; de förekommer i både DNA och RNA.

Sockerribosen har en grundstruktur som består av fem kolatomer. Det är därför biologi också kallar det en pentos. Ribos spelar inte bara en roll som en del av kromosomerna; det förekommer också i energileverantören ATP och fungerar som en sekundär messenger substans i vissa neuronala och hormonella processer. Den mänskliga kroppen använder ett enzym som kallas pseudouridinsyntas för att syntetisera pseudouridin. Vid vissa sjukdomar kan denna process störas. Resultatet är sjukdomar som vanligtvis kan påverka flera organsystem.

Sjukdomar och störningar

I mitokondrierna finns pseudouridin också i tRNA. Mitokondrier är organeller som fungerar som små kraftverk i celler. De har sin egen genetiska smink och överförs från mödrar till sina barn via äggcellen.

Vid myopati med mjölksyraosidos och sideroblastisk anemi förekommer en störning av pseudoruridinsyntas. Denna sjukdom är en muskelsjukdom som åtföljs av anemi. Antagligen förhindrar en mutation korrekt bildning av pseudouridinsyntas. Som ett resultat kan kroppen producera felaktig tRNA som skiljer sig från det friska tRNA. I denna form av metabolisk myopati orsakar det onormala tRNA rörelseintolerans hos barn och anemi i tonåren. Men det förekommer mycket sällan. Pseudouridin kan också vara involverad i sjukdomar i ögon, njurar och andra organsystem.

Ny forskning tyder till exempel på att koncentrationen av pseudouridin är lämplig som markör för njurfunktion. Hittills har läkare främst använt kreatinnivån som markör. Nackdelen med denna metod är emellertid att kreatinnivån är mycket benägen att fel: det beror också till exempel på mängden muskelmassa. Pseudouridin och C-mannosyl-tryptofan är fria från detta inflytande och kan därför ersätta kreatin som markör för njurfunktion i framtiden (Sekula et al., 2015).