بسودوريدين

في بسودوريدين وهو نيوكليوسيد لبنة بناء الحمض النووي الريبي. على هذا النحو ، فهو في الأساس أحد مكونات نقل الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) ويشارك في الترجمة.

ما هو بسودوريدين؟

Pseudouridine هو مادة أساسية من الحمض النووي الريبي ويتكون من مكونين: nucleobase uracil والسكر β-D-ribofuranose. يسميها علم الأحياء أيضًا بسي يوريدين ويختصرها بالحرف اليوناني Psi (Ψ) من عند.

Pseudouridine هو أيزومر من nucleoside uridine: له نفس الكتلة الجزيئية مثل uridine ويتكون من نفس اللبنات الأساسية بالضبط. الفرق الوحيد بين pseudouridine و uridine هو هيكلها ثلاثي الأبعاد المختلف. الفرق المكاني بين النيوكليوسيدات هو nucleobase uracil. في حالة اليوريدين ، تتكون الحلقة المركزية التي يتكون منها اليوراسيل من أربع ذرات كربون ومركب NH واحد وذرة نيتروجين واحدة.

ومع ذلك ، في حالة pseudouridine ، يتكون الهيكل الأساسي المركزي من حلقة مكونة من أربع ذرات كربون فردية ومركبين NH. لذلك يسمي علم الأحياء أيضًا pseudouridine نيوكليوسيد معدل بشكل طبيعي. تم اكتشافه لأول مرة في الخمسينيات من القرن الماضي ومنذ ذلك الحين تم تحديده على أنه أكثر النيوكليوزيدات المعدلة وفرة.

الوظيفة والتأثير والمهام

باعتباره النواة النووية للحمض النووي الريبي ، فإن سودوريدين هو أحد مكونات الحمض النووي الريبي الناقل (الحمض الريبي النووي النقال). يظهر الحمض الريبي النووي النقال في شكل سلاسل قصيرة ويعمل كأداة في الترجمة. يصف علم الأحياء الترجمة بأنها عملية يتم فيها ترجمة المعلومات الموجودة في الجينات إلى بروتينات.

في البشر ، يتم تخزين المعلومات الجينية بشكل أساسي في شكل DNA. يتواجد الحمض النووي البشري في نواة كل خلية ولا يتركها. فقط عندما تنقسم الخلية وتذوب نواة الخلية ، يتحرك الحمض النووي في بقية جسم الخلية. حتى تتمكن الخلية من الوصول إلى المعلومات المخزنة في الحمض النووي ، فإنها تقوم بعمل نسخة منها. هذه النسخة هي messenger RNA ، أو mRNA باختصار. الاختلاف المسمى بين DNA و RNA هو الأكسجين المرتبط بالريبوز. بعد انتقال الرنا المرسال من نواة الخلية ، يمكن أن تبدأ الترجمة.

يمكن أن يرتبط طرفي الحمض الريبي النووي النقال بجزيئات مختلفة. تم تصميم أحد طرفي الحمض الريبي النووي النقال بطريقة تطابق تمامًا ثلاثيًا من الرنا المرسال ، أي مجموعة من ثلاث قواعد متتالية. حمض أميني مناسب يرسو في الطرف المقابل من الحمض الريبي النووي النقال. يشكل مجموع الأحماض الأمينية العشرين الموجودة في الطبيعة اللبنات الأساسية لجميع البروتينات الموجودة. يرمز الثلاثي بشكل فريد لحمض أميني معين. يربط الريبوسوم الأحماض الأمينية الموجودة في أحد طرفي الحمض الريبي النووي النقال ، مكونًا سلسلة طويلة. تطوي سلسلة البروتين هذه بسبب خصائصها الفيزيائية وبالتالي تتلقى بنية مكانية مميزة.

تتكون كل من الهرمونات والناقلات العصبية وكذلك اللبنات الأساسية للخلايا والهياكل خارج الخلية من هذه السلاسل. عندما يربط الريبوسوم بين اثنين من الأحماض الأمينية المجاورة ، يتم تحرير الحمض النووي الريبي مرة أخرى ويمكن أن يأخذ حمض أميني جديد وينقله إلى الحمض النووي الريبي. يظهر بسودوريدين في حلقة جانبية من الحمض الريبي النووي النقال. بدون pseudouridine ، لن يكون الحمض الريبي النووي النقال وظيفيًا ولن يكون الكائن الحي قادرًا على تنفيذ العمليات الدقيقة الأساسية.

التعليم والوقوع والخصائص والقيم المثلى

الصيغة الجزيئية للسودوريدين هي C9H12N2O6. يتكون Pseudouridine من سكر الريبوز و nucleobase uracil. يحل اليوراسيل محل الثايمين الأساسي في الحمض النووي الريبي (RNA) ، والذي يوجد فقط في الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA). القواعد الثلاثة الأخرى للأحماض النووية البشرية هي الأدينين والجوانين والسيتوزين. تحدث في كل من DNA و RNA.

يحتوي ريبوز السكر على بنية أساسية تتكون من خمس ذرات كربون. هذا هو السبب في أن علم الأحياء يسميه أيضًا البنتوز. لا يلعب الريبوز دورًا كعنصر من مكونات الكروموسومات فحسب ؛ كما أنه يحدث أيضًا في مورِّد الطاقة ATP ، على سبيل المثال ، ويعمل كمادة مرسال ثانوية في بعض العمليات العصبية والهرمونية. يستخدم جسم الإنسان إنزيمًا يسمى pseudouridine synthase لتكوين pseudouridine. في حالة بعض الأمراض يمكن أن تتعطل هذه العملية. والنتيجة هي أمراض يمكن أن تؤثر عادةً على العديد من أجهزة الأعضاء.

الأمراض والاضطرابات

في الميتوكوندريا ، يوجد السودوريدين أيضًا في الحمض الريبي النووي النقال. الميتوكوندريا هي عضيات تعمل كمراكز طاقة صغيرة في الخلايا. لديهم تركيبهم الجيني الخاص بهم ويتم نقلهم من الأمهات إلى أطفالهم عبر خلية البويضة.

في اعتلال عضلي مع الحماض اللبني وفقر الدم الحديدي الأرومات ، هناك اضطراب في سينسيز الكاذب. هذا المرض هو مرض عضلي مصحوب بفقر الدم. يفترض حدوث طفرة تمنع التكوين الصحيح لمركب pseudouridine synthase. نتيجة لذلك ، قد ينتج الجسم خللًا في الحمض النووي الريبي (tRNA) يختلف عن الحمض الريبي النووي النقال الصحي. في هذا النوع من الاعتلال العضلي الأيضي ، يتسبب الحمض النووي الريبي غير الطبيعي في عدم تحمل الأطفال للحركة وفقر الدم في مرحلة المراهقة. ومع ذلك ، فإنه نادرًا ما يحدث. يمكن أن يشارك بسودوريدين أيضًا في أمراض العيون والكلى وأنظمة الأعضاء الأخرى.

على سبيل المثال ، تشير الأبحاث الحديثة إلى أن تركيز سودوريدين مناسب كمؤشر لوظيفة الكلى. حتى الآن ، استخدم الأطباء بشكل أساسي مستوى الكرياتين كعلامة. ومع ذلك ، فإن عيب هذه الطريقة هو أن مستوى الكرياتين معرض جدًا للأخطاء: فهو يعتمد أيضًا ، على سبيل المثال ، على مقدار كتلة العضلات. Pseudouridine و C-mannosyl-tryptophan خاليان من هذا التأثير وبالتالي يمكن أن يحلوا محل الكرياتين كمؤشر لوظيفة الكلى في المستقبل (Sekula et al. ، 2015).