يوراسيل

يوراسيل هي قاعدة نووية تشكل زوجًا أساسيًا مع الأدينين في الحمض النووي الريبي (RNA) وتشكل نظيرًا للثيمين المشابه في الحمض النووي.

اليوراسيل مركب عطري حلقي غير متجانس مع حلقة من ستة أعضاء تتكون من هيكل عظمي بيريميدين معدل. في الحمض النووي الريبي ، يوجد اليوراسيل على شكل يوريدين ، أي على شكل نيوكليوسيد مرتبط بجزيء ريبوز عبر رابطة n-glycosidic ، ويشكل ، مثل الثايمين ، رابطتين هيدروجينيتين مع قاعدة الأدينين التكميلية.

ما هو اليوراسيل

اليوراسيل هو واحد من أربعة قواعد نووية تشكل خيوط الحمض النووي الريبي في الجينوم. يستبدل اليوراسيل Nucleobase thymine المكون بشكل مشابه من الحمض النووي.

اليوراسيل هو مركب عطري غير متجانس مع حلقة بيريميدين معدلة من ستة ذرات كهيكل أساسي. في الحمض النووي الريبي ، يوجد اليوراسيل على شكل نوكليوزيد يسمى يوريدين. يوريدين - مثل الثيميدين في الحمض النووي - يشكل رابطتين هيدروجينيتين مع قاعدة الأدينين التكميلية. توضح الصيغة الكيميائية C4H4N2O2 أن اليوريدين يتكون حصريًا من الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين. ليست هناك حاجة للمعادن النادرة أو العناصر النزرة للتخليق الحيوي.

كما هو الحال مع القواعد النووية الأخرى التي تشكل الجينوم ، فإن الجسم قادر على تصنيع اليوراسيل ، لكنه يفضل الحصول على اليوراسيل من عمليات إعادة التدوير ومن تفكك بعض البروتينات التي تسمى اليوراسيل في شكلها النقي أو الموجودة في شكل نيوكليوسيدية مثل اليوريدين أو حتى في شكل الفسفرة من اليوريدين. يمكن فسفرة اليوريدين مع مجموعة واحدة إلى ثلاث مجموعات فوسفات لتشكيل يوريدين أحادي (UMP) أو يوريدين دي (UDP) أو يوريدين ثلاثي فوسفات (UTP). في الجسم ، يحدث اليوريدين بشكل أساسي كمكون من مكونات الحمض النووي الريبي أو في شكل الفسفرة من اليوريدين.

الوظيفة والتأثير والمهام

تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ uracil في احتلال موقعه الخاص في المواقع المقصودة في الخيوط الأساسية للحمض النووي الريبي (RNA) والاتصال بقاعدة الأدينين التكميلية من خلال رابطة هيدروجينية مزدوجة أثناء مرحلة النسخ أو الترجمة.

هذا هو أحد المتطلبات الأساسية العديدة لتشفير خيط قاعدة RNA المقابل بشكل صحيح ، وبعد النسخة التكميلية بواسطة ما يسمى بـ messenger RNA (mRNA) ، يؤدي إلى تخليق البروتينات المقصودة وراثيًا فيما يتعلق باختيار وتسلسل الأحماض الأمينية. تتكون البروتينات من سلسلة من بعض الأحماض الأمينية البروتينية التي ترتبط ببعضها البعض عبر روابط الببتيد. من الناحية الهيكلية ، هذه هي عديد الببتيدات ، والتي تسمى بروتينات أو بروتينات من عدد 100 أو أكثر من الأحماض الأمينية المعنية.

في الواقع ، هذا يعني أن المهمة الرئيسية لـ uracil أو uridine - مثل مهمة القواعد النووية الأخرى - هي في دور سلبي. اليوراسيل لا يشارك بنشاط في عمليات التحويل البيوكيميائية. لا يُعرف الدور المحتمل لليوريدين أو اليوريدين الفسفوري مع مجموعة واحدة إلى ثلاث مجموعات فوسفات كمكون من الإنزيمات أو الهرمونات.

التعليم والوقوع والخصائص والقيم المثلى

من حيث المبدأ ، الجسم قادر على تصنيع اليوراسيل نفسه. لا توجد مواد أساسية نادرة مطلوبة. ومع ذلك ، فإن التوليف معقد ويتطلب الكثير من الطاقة ، لذلك يفضل الجسم الحصول على اليوراسيل واليوريدين عن طريق التحفيز ، عن طريق تفكيك وإعادة تشكيل المواد الأخرى التي تحتوي على هيكل عظمي بيريميدين.

هذه الطريقة الخاصة للحصول على اليوراسيل ، والتي يفضلها الجسم أيضًا للإنتاج الحيوي للأحماض النووية الأخرى ، تسمى مسار الإنقاذ. يمكن ترجمة المصطلح بحرية على أنه إعادة تدوير واسترداد. نظرًا لأن الهيكل الأساسي لليوراسيل يتكون من حلقة سداسية حلقية غير متجانسة ، فمن الممكن وجود ستة توتومرات مختلفة ، والتي تختلف في ترتيب الجزيئات أو مجموعات الجزيئات على الحلقة المكونة من ستة أعضاء. في شكل ديوكسو مع ذرتين من الأكسجين بدون مجموعة OH ، يشكل اليوراسيل مسحوقًا أبيض يذوب فقط عند درجة حرارة 341 درجة مئوية. إن أهمية المواد الدقيقة الفردية في عملية التمثيل الغذائي غير معروفة.

لا تحدث القاعدة النووية في شكل حر في الجسم ، ولكن فقط في شكل متكامل ومفسفر أو كمكون من مكونات الحمض النووي الريبي. لا يوجد تركيز مثالي من اليوراسيل أو اليوريدين أو القيمة المرجعية لتعريف النطاق الطبيعي. نظرًا لأن اليوراسيل يتكون حصريًا من الكربون والأكسجين والهيدروجين ، يمكن للجسم تحطيم المركب تمامًا إلى ثاني أكسيد الكربون وأيونات الأمونيوم وحمض الأوكسوبروبانويك والتخلص منه دون ترك أي بقايا ، أو استخدام المجموعات الجزيئية المنبعثة لتكوين مواد أخرى.

الأمراض والاضطرابات

أحد المخاطر الرئيسية التي تنشأ فيما يتعلق بـ uracil كمكون متكامل من RNA هو عمل نسخ غير صحيحة من خيوط DNA أو RNA ، مما يؤدي في الخطوات اللاحقة إلى تخليق غير صحيح للبروتينات المقصودة.

تؤدي تسلسلات التكرار غير الصحيحة لبعض توائم الحمض النووي أو الحذف أو الأخطاء الأخرى إلى تجميع الأحماض الأمينية و / أو الأحماض الأمينية غير المقصودة في التسلسل الخاطئ معًا عبر روابط الببتيد. إذا لم يتمكن الجسم من إصلاح الخطأ بخيارات الإصلاح الخاصة به ، يتم إنشاء بروتينات غير نشطة كيميائيًا أو مركبات غير مستقرة والتي يتم تكسيرها واستقلابها مرة أخرى بواسطة الجسم. ومع ذلك ، فإن مثل هذه الأخطاء لا ترجع إلى التدخل النشط من قبل القواعد النووية. اليوراسيل مهم كمادة خام لتوليفة دواء مع تيغافور ، وهو عامل تثبيط للخلايا لعلاج سرطان القولون.

يدعم اليوراسيل تأثير العامل المثبط للخلايا لأنه يثبط تكسيرها وبالتالي يطيل الوقت الذي يصبح فيه العامل المثبط للخلايا ساري المفعول. في تركيبات الأدوية الأخرى ، تُستخدم مشتقات اليوراسيل مثل 5-فلورو-يوراسيل وديوكسي يوريدين كمثبطات لاستقلاب حمض الفوليك في سرطان القولون والمستقيم المتقدم. يمنع التثبيط الخلوي نمو الخلايا وتكاثرها ، ولكن ليس فقط تكاثر بعض الخلايا السرطانية ، ولكن أيضًا خلايا الأنسجة السليمة ، بحيث تشكل الآثار الجانبية غير المرغوب فيها تحديًا عند استخدامها.