Урациль

Урациль являє собою нуклеїнову основу, яка утворює парну бази з аденіном в РНК і утворює аналог аналогічно структурованого тиміну в ДНК.

Урацил - ароматична, гетероциклічна сполука з шестичленним кільцем, що складається з модифікованого піримідинового скелета. У РНК урацил присутній у вигляді уридину, тобто у вигляді нуклеозиду, який пов'язаний з молекулою рибози через n-глікозидний зв’язок і, як і тимін, утворює дві водневі зв’язки з комплементарним базовим аденіном.

Що таке урацил

Урацил - одна з чотирьох нуклеобаз, що складають нитки РНК геному. Урацил замінює аналогічно складений нуклеобазу тиміну ДНК.

Урацил - гетероциклічна, ароматична сполука з модифікованим шестичленним піримідиновим кільцем як основної структури. У РНК урацил присутній у вигляді нуклеозиду, званий уридином. Уридин - як тимідин у ДНК - утворює два водневі зв’язки з комплементарним базовим аденіном. Хімічна формула C4H4N2O2 показує, що уридин складається виключно з вуглецю, водню, азоту та кисню. Для біосинтезу не потрібні рідкісні мінерали або мікроелементи.

Як і у випадку з іншими нуклеобазами, що складають геном, організм здатний синтезувати урацил, але вважає за краще отримувати урацил від процесів переробки та розпаду деяких білків, званих урацилом у чистому вигляді або міститься в нуклеозидній формі уридину або навіть у фосфорильованій формі уридину. Уридин можна фосфорилювати з однією до трьох фосфатних груп, щоб утворити моно- (UMP), уридин ді (UDP) або уридин трифосфат (UTP). В організмі уридин зустрічається головним чином як компонент РНК або у фосфорильованій формі уридину.

Функція, ефект та завдання

Основна функція урацилу полягає в тому, щоб зайняти своє відповідне положення у передбачуваних місцях у базових ланцюгах РНК та з'єднатись з комплементарною нуклеобазою аденіну через подвійний водневий зв’язок під час фази транскрипції або трансляції.

Це одна з декількох передумов належного кодування відповідної базової ланцюга РНК і після додаткової копії так званої месенджерної РНК (мРНК) призводить до синтезу генетично призначених білків щодо вибору та послідовності амінокислот. Білки складаються з ряду певних протеїногенних амінокислот, які пов'язані між собою за допомогою пептидних зв'язків. Структурно це поліпептиди, які називають білками або білками з числа 100 або більше амінокислот.

Насправді це означає, що головне завдання урацилу або уридину - як у інших нуклеобаз - у пасивній ролі. Урацил не бере активного участі в процесах біохімічної конверсії. Можлива роль уридину або уридину, фосфорильованого з однією до трьох фосфатних груп як компонента ферментів або гормонів, не відома.

Освіта, виникнення, властивості та оптимальні значення

В принципі, організм здатний сам синтезувати урацил. Не потрібні рідкісні основні речовини. Однак синтез складний і вимагає багато енергії, так що організм вважає за краще отримувати урацил та уридин за допомогою каталізу, шляхом руйнування та реконструкції інших речовин, що містять каркас піримідину.

Цей особливий спосіб отримання урацилу, який організм також віддає перевагу біоактивному продукуванню інших нуклеїнових кислот, називається Шляхом пошкодження. Термін можна вільно перекласти як переробка та відновлення. Оскільки основна структура урацилу складається з гетероциклічного шестичленного кільця, можливі шість різних тавтомерів, які відрізняються розташуванням молекул або молекулярних груп на шестичленному кільці. У формі діоксо з двома атомами кисню без групи OH, урацил утворює білий порошок, який плавиться лише при температурі 341 градуса Цельсія. Важливість окремих таутомерів у метаболізмі не відома.

Нуклеобаза відбувається не у вільній формі в організмі, а лише в інтегрованій, фосфорильованій формі або як компонент РНК. Оптимальної концентрації урацилу або уридину або еталонного значення для визначення нормального діапазону не існує. Оскільки урацил складається виключно з вуглецю, кисню та водню, організм може повністю розщеплювати сполуку до вуглекислого газу, іонів амонію та оксопропанової кислоти та утилізувати її, не залишаючи залишків, або використовувати виділені молекулярні групи для створення інших речовин.

Хвороби та розлади

Однією з основних небезпек, що виникають у зв'язку з урацилом як інтегрованим компонентом РНК, є неправильне виготовлення копій ланцюгів ДНК або РНК, що на наступних етапах призводить до неправильного синтезу призначених білків.

Неправильна послідовність повторення певних триплетів нуклеїнової кислоти, упущення або інші помилки призводять до того, що ненавмисні амінокислоти та / або амінокислоти в неправильній послідовності з'єднуються через пептидні зв’язки. Якщо організм не може виправити помилку своїми власними можливостями відновлення, створюються біохімічно неактивні білки або нестабільні сполуки, які потім руйнуються і знову метаболізуються організмом. Однак такі помилки не зумовлені активним втручанням нуклеобаз. Урацил важливий як сировина для комбінації лікарських засобів з тегафуром, цитостатичним засобом для лікування раку товстої кишки.

Урацил підтримує дію цитостатичного агента, оскільки він пригнічує його розпад і тим самим продовжує час дії цитостатичного агента. В інших комбінаціях лікарських засобів похідні урацилу, такі як 5-фтор-урацил та дезоксиуридин, використовуються як інгібітори метаболізму фолієвої кислоти при запущеному колоректальному раку. Цитостатики пригнічують ріст і розмноження клітин, але не тільки розмноження певних ракових клітин, але і клітин здорової тканини, так що при їх використанні небажані побічні ефекти становлять виклик.