uracil je nukleinska baza koja tvori bazni par s adenom u RNA i tvori suprotno sličnom strukturiranom timinu u DNK.
Uracil je aromatični, heterociklički spoj sa šesteročlanim prstenom koji se sastoji od modificiranog pirimidinskog kostura. U RNA, uracil je prisutan u obliku uridina, tj. Kao nukleozid koji je povezan s molekulom riboze putem n-glikozidne veze i, poput timina, tvori dvije vodikove veze s komplementarnom baznom adeninom.
Što je uracil?
Uracil je jedna od četiri nukleobaze koje čine RNA lance genoma. Uracil zamjenjuje sličan sastav nukleobazma timina DNA.
Uracil je heterociklički aromatični spoj s modificiranim šesteročlanim pirimidinskim prstenom kao njegovom osnovnom strukturom. U RNA, uracil je prisutan kao nukleozid, nazvan uridin. Kao i timidin u DNK, i uridin tvori dvije vodikove veze s komplementarnom baznom adeninom. Kemijska formula C4H4N2O2 pokazuje da se uridin sastoji isključivo od ugljika, vodika, dušika i kisika. Za biosintezu nisu potrebni rijetki minerali ili elementi u tragovima.
Kao i kod ostalih nukleobaza koje čine genom, tijelo je sposobno sintetizirati uracil, ali preferira dobivanje uracila iz procesa recikliranja i razgradnje određenih proteina koji se nazivaju uracil u svom čistom obliku ili sadržane u nukleozidnom obliku kao uridin ili čak u fosforiliranom obliku uridina. Uridin se može fosforilirati s jednom do tri fosfatne skupine da bi tvorio mono- (UMP), uridin di (UDP) ili uridin trifosfat (UTP). U tijelu se uridin javlja uglavnom kao komponenta RNA ili u fosforiliranom obliku uridina.
Funkcija, efekt i zadaće
Glavna funkcija uracila je zauzeti njegov odgovarajući položaj na predviđenim mjestima u osnovnim lancima RNA i povezati se s komplementarnom nukleobazom adeninom dvostrukom vodikovom vezom tijekom faze transkripcije ili prevođenja.
Ovo je jedan od nekoliko preduvjeta da se odgovarajući osnovni lanac RNK-a pravilno kodira i nakon komplementarne kopije takozvanom messenger RNA (mRNA) dovodi do sinteze genetski namjeravanih proteina s obzirom na odabir i redoslijed aminokiselina. Proteini se sastoje od niza određenih proteinogenih aminokiselina koje su povezane jedna s drugom peptidnim vezama. Strukturno su to polipeptidi koji se nazivaju bjelančevinama ili bjelančevinama iz više od 100 ili više aminokiselina.
To zapravo znači da se glavna zadaća uracila ili uridina - kao i ostala nukleobaza - sastoji u pasivnoj ulozi. Uracil nije aktivno uključen u procese biokemijske pretvorbe. Moguća uloga uridina ili uridina, fosforiliranog s jednom do tri fosfatne skupine kao komponente enzima ili hormona, nije poznata.
Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
U principu, tijelo je u stanju sam sintetizirati uracil. Nisu potrebne rijetke osnovne tvari. Međutim, sinteza je složena i zahtijeva puno energije, tako da tijelo preferira dobivanje uracila i uridina katalizom, razgradnjom i preradom ostalih tvari koje sadrže pirimidinski kostur.
Ovaj poseban način dobivanja uracila, kojeg tijelo također voli u bioaktivnoj proizvodnji ostalih nukleinskih kiselina, naziva se put spašavanja. Izraz se može slobodno prevesti kao recikliranje i oporavak. Budući da se osnovna struktura uracila sastoji od heterocikličkog šesteročlanog prstena, moguće je šest različitih tautomera koji se razlikuju u rasporedu molekula ili molekularnih skupina na šesteročlanom prstenu. U diokso obliku s dva atoma kisika bez OH skupine, uracil tvori bijeli prah koji se topi samo na temperaturi od 341 Celzijeva stupnja. Važnost pojedinih tautomera u metabolizmu nije poznata.
Nukleobaza se ne pojavljuje u slobodnom obliku u tijelu, već samo u integriranom, fosforiliranom obliku ili kao komponenta RNA. Optimalna koncentracija uracila ili uridina ili referentna vrijednost za definiciju normalnog raspona ne postoji. Budući da se uracil sastoji isključivo od ugljika, kisika i vodika, tijelo može potpuno razgraditi spoj na ugljični dioksid, amonijeve ione i oksopropansku kiselinu te ga odložiti bez ostatka, ili koristiti oslobođene molekularne skupine za izgradnju drugih tvari.
Bolesti i poremećaji
Jedna od glavnih opasnosti koja nastaje u vezi s uracilom kao integriranom komponentom RNA je pogrešna izrada kopija DNA ili RNA lanaca, što u sljedećim koracima dovodi do pogrešne sinteze namjeravanih proteina.
Neispravni nizovi ponavljanja određenih trostrukih nukleinskih kiselina, propusti ili druge pogreške rezultiraju da se nenamjenske aminokiseline i / ili aminokiseline pogrešnim redoslijedom spoje preko peptidnih veza. Ako tijelo ne može popraviti kvar vlastitim mogućnostima popravljanja, stvaraju se biokemijski neaktivni proteini ili nestabilni spojevi, a koje tijelo razgrađuje i metabolizira. Međutim, takve pogreške nisu posljedica aktivne intervencije nukleobaza. Uracil je važan kao sirovina za kombinaciju lijekova s togfurom, citostatičkim sredstvom za liječenje raka debelog crijeva.
Uracil podržava učinak citostatskog sredstva jer on inhibira njegov raspad i na taj način produljuje vrijeme djelovanja citostatika. U drugim kombinacijama lijekova, derivati uracila kao što su 5-fluoro-uracil i deoksiuridin koriste se kao inhibitori metabolizma folne kiseline u uznapredovalom kolorektalnom karcinomu. Citostatici inhibiraju rast i umnožavanje stanica, ali ne samo umnožavanje određenih stanica raka, već i stanica zdravog tkiva, tako da kad se koriste, nepoželjne nuspojave predstavljaju izazov.
