Uracil

Uracil adalah asas nukleik yang membentuk pasangan asas dengan adenin dalam RNA dan membentuk rakan sejajar dengan timin berstruktur yang serupa dalam DNA.

Uracil adalah sebatian heterosiklik aromatik dengan cincin enam anggota yang terdiri daripada kerangka pyrimidine yang diubah suai. Dalam RNA, uracil terdapat dalam bentuk uridin, iaitu sebagai nukleosida yang dihubungkan dengan molekul ribosa melalui ikatan n-glikosidik dan, seperti timin, membentuk dua ikatan hidrogen dengan adenin asas pelengkap.

Apa itu uracil

Uracil adalah salah satu daripada empat nukleobase yang membentuk helai RNA genom. Uracil menggantikan DNA timbunan nukleobase yang serupa.

Uracil adalah sebatian aromatik heterosiklik dengan cincin pyrimidine enam anggota yang diubah suai sebagai struktur asas. Dalam RNA, uracil hadir sebagai nukleosida, yang disebut uridine. Uridine - seperti timidin dalam DNA - membentuk dua ikatan hidrogen dengan adenin asas pelengkap. Rumus kimia C4H4N2O2 menunjukkan bahawa uridin terdiri secara eksklusif dari karbon, hidrogen, nitrogen dan oksigen. Tidak ada mineral atau unsur surih yang jarang diperlukan untuk biosintesis.

Seperti nukleobase lain yang membentuk bahan genetik, tubuh dapat mensintesis uracil, tetapi lebih suka mendapatkan uracil dari proses kitar semula dan dari pemecahan protein tertentu yang disebut uracil dalam bentuk tulennya atau terkandung dalam bentuk nukleosidik sebagai uridin atau bahkan dalam bentuk fosforilasi uridin. Uridine dapat difosforilasi dengan satu hingga tiga kumpulan fosfat untuk membentuk uridin mono- (UMP), uridine di (UDP) atau uridine triphosphate (UTP). Di dalam badan, uridin berlaku terutamanya sebagai komponen RNA atau dalam bentuk uridin yang terfosforilasi.

Fungsi, kesan & tugas

Fungsi utama uracil adalah untuk menempati kedudukannya masing-masing di lokasi yang dimaksudkan di helai asas RNA dan untuk menghubungkan ke adenin nukleobase pelengkap melalui ikatan hidrogen berganda semasa fasa transkripsi atau terjemahan.

Ini adalah salah satu daripada beberapa prasyarat agar helai asas RNA yang sesuai dikodkan dengan betul dan, setelah salinan pelengkap oleh apa yang disebut RNA pemesejan (mRNA), menyebabkan sintesis protein yang dimaksudkan secara genetik berkenaan dengan pemilihan dan urutan asid amino. Protein terdiri daripada sebilangan asid amino proteinogenik tertentu yang dihubungkan antara satu sama lain melalui ikatan peptida. Secara struktural, ini adalah polipeptida, yang disebut protein atau protein dari sejumlah 100 atau lebih asid amino yang terlibat.

Sebenarnya, ini bermaksud bahawa tugas utama uracil atau uridine - seperti tugas nukleobase lain - adalah dalam peranan pasif. Uracil tidak terlibat secara aktif dalam proses penukaran biokimia. Kemungkinan peranan uridin atau uridin difosforilasi dengan satu hingga tiga kumpulan fosfat sebagai komponen enzim atau hormon tidak diketahui.

Pendidikan, kejadian, sifat & nilai optimum

Pada prinsipnya, tubuh mampu mensintesis uracil itu sendiri. Tidak diperlukan bahan asas yang jarang berlaku. Walau bagaimanapun, sintesisnya rumit dan memerlukan banyak tenaga, sehingga tubuh lebih suka memperoleh uracil dan uridin dengan cara pemangkinan, melalui pemecahan dan pembentukan semula bahan lain yang mengandung kerangka piramidin.

Cara khas untuk mendapatkan uracil, yang juga disukai oleh tubuh untuk pengeluaran bioaktif asid nukleik yang lain, disebut Salvage Pathway. Istilah ini boleh diterjemahkan secara bebas sebagai kitar semula dan pemulihan. Oleh kerana struktur asas urasil terdiri daripada cincin enam anggota heterosiklik, enam tautomer berbeza mungkin, yang berbeza dalam susunan molekul atau kumpulan molekul pada cincin enam anggota. Dalam bentuk dioxo dengan dua atom oksigen tanpa kumpulan OH, uracil membentuk serbuk putih yang hanya mencair pada suhu 341 darjah Celsius. Kepentingan masing-masing tautomer dalam metabolisme tidak diketahui.

Nukleobase tidak berlaku dalam bentuk bebas di dalam tubuh, tetapi hanya dalam bentuk terintegrasi, terfosforilasi atau sebagai komponen RNA. Kepekatan uracil atau uridin yang optimum atau nilai rujukan untuk definisi julat normal tidak ada. Oleh kerana uracil terdiri daripada karbon, oksigen dan hidrogen secara eksklusif, tubuh dapat memecah sebatian itu menjadi karbon dioksida, ion amonium dan asid oksopropanoik sepenuhnya dan membuangnya tanpa meninggalkan sisa, atau menggunakan kumpulan molekul yang dilepaskan untuk membina bahan lain.

Penyakit & Gangguan

Salah satu bahaya utama yang timbul berkaitan dengan uracil sebagai bahagian tidak terpisahkan dari RNA adalah dengan tidak betul membuat salinan helai DNA atau RNA, yang pada langkah-langkah berikutnya menyebabkan sintesis protein yang tidak betul.

Urutan pengulangan yang tidak betul dari triplet asid nukleik tertentu, peninggalan atau kesilapan lain mengakibatkan asid amino dan / atau asid amino yang tidak disengajakan dalam urutan yang salah dijalin bersama melalui ikatan peptida. Sekiranya badan tidak dapat memperbaiki kesalahan dengan pilihan pembaikannya sendiri, protein tidak aktif biokimia atau sebatian tidak stabil akan dihasilkan yang kemudian dipecah dan dimetabolisme semula oleh badan. Walau bagaimanapun, kesalahan tersebut bukan disebabkan oleh campur tangan aktif oleh nukleobase. Uracil penting sebagai bahan mentah untuk kombinasi ubat dengan tegafur, agen sitostatik untuk rawatan barah usus.

Uracil menyokong kesan agen sitostatik kerana ia menghalang pemecahannya dan dengan demikian memanjangkan masa agen sitostatik berkuat kuasa. Dalam kombinasi ubat lain, derivatif urasil seperti 5-fluoro-uracil dan deoxyuridine digunakan sebagai penghambat metabolisme asid folik pada barah kolorektal lanjut. Cytostatics menghalang pertumbuhan dan pendaraban sel, tetapi tidak hanya penggandaan sel-sel barah tertentu, tetapi juga sel-sel tisu yang sihat, sehingga kesan sampingan yang tidak diinginkan menjadi tantangan ketika digunakan.