اليوراسيل: الوظيفة والأمراض

اليوراسيل هو قاعدة نووية تشكل زوجًا أساسيًا مع الأدينين في الحمض النووي الريبي وهو نظير الثايمين المشابه في الحمض النووي. اليوراسيل عبارة عن مركب عطري حلقي غير متجانس مع حلقة من ستة أعضاء تتكون من العمود الفقري بيريميدين المعدل. في الحمض النووي الريبي ، يوجد اليوراسيل في شكل يوريدين ، وهو نوكليوزيد مرتبط بـ الريبوز جزيء برابطة n-glycosidic ويشكل اثنين ، مثل الثايمين الهدرجة يترابط مع الأدينين الأساسي التكميلي.

ما هو اليوراسيل؟

اليوراسيل هو واحد من أربعة أنواع نووية أساس أن الماكياج خيوط RNA للمادة الجينية. هنا ، يستبدل اليوراسيل القاعدة النووية المكونة بشكل مشابه من الثايمين للحمض النووي. اليوراسيل مركب عطري حلقي غير متجانس مع حلقة بيريميدين المعدلة المكونة من ستة أعضاء كبنيتها الأساسية. في الحمض النووي الريبي ، يوجد اليوراسيل باعتباره نوكليوزيد يسمى يوريدين. يوريدين ، مثل الثيميدين في الحمض النووي ، يشكل اثنين الهدرجة يترابط مع الأدينين الأساسي التكميلي. توضح الصيغة الكيميائية C4H4N2O2 أن اليوريدين يتكون حصريًا من كربون, الهدرجة, نتروجين و أكسجين. ولا هي كذلك المعادن or أثر العناصر مطلوبة من أجل التخليق الحيوي. كما هو الحال مع النواة الأخرى أساس أن الماكياج يوريدين ، الجسم قادر على تصنيع اليوريدين ، لكنه يفضل الحصول على اليوريدين من عمليات إعادة التدوير ومن تدهور بعض البروتينات التي تحتوي على اليوريدين في شكله النقي أو في شكل نيوكليوسيد مثل اليوريدين ، أو حتى في شكل اليوريدين الفسفوري. يمكن فسفرة اليوريدين بواحد إلى ثلاثة فوسفات مجموعات لتشكيل uridine mono- (UMP) ، uridine di- (UDP) أو uridine triphosphate (UTP). في الجسم ، يحدث اليوريدين بشكل أساسي كمكون من مكونات الحمض النووي الريبي أو في شكل فسفرة من اليوريدين.

الوظيفة والتأثيرات والأدوار

تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ uracil في شغل مواقعها الخاصة في مواقع محددة في الخيوط الأساسية لـ RNA والارتباط مع القاعدة النووية التكميلية الأدينين عبر رابطة هيدروجينية ثنائية الاتجاه أثناء مرحلة النسخ أو الترجمة. هذا هو أحد المتطلبات الأساسية العديدة لتشفير خيط قاعدة RNA المقابل بشكل صحيح ، وبعد النسخ التكميلي بواسطة ما يسمى بـ messenger RNA (mRNA) ، قيادة لتوليف المقصود وراثيا البروتينات من حيث اختيار الأحماض الأمينية وتسلسلها. البروتينات تتكون من سلسلة من بروتينات معينة الأحماض الأمينية مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط الببتيد. من الناحية الهيكلية ، فهي عديد الببتيدات ، والتي تسمى البروتينات أو الزلال من عدد مائة أو أكثر الأحماض الأمينية متورط. هذا يعني ، في الواقع ، أن الدور الرئيسي للوراسيل أو اليوريدين - مثل دور النواة الأخرى أساس - هو سلبي. لا يشارك اليوراسيل بنشاط في عمليات التحويل البيوكيميائية. دور محتمل ل يوريدين أو يوريدين فسفرة بواحد إلى ثلاثة فوسفات المجموعات كعنصر من مكونات الانزيمات or هرمونات ليس معروفا.

التكوين والتواجد والخصائص والقيم المثلى

من حيث المبدأ ، فإن الجسم قادر على تصنيع اليوراسيل نفسه. لا توجد مواد أساسية نادرة مطلوبة. ومع ذلك ، فإن التوليف معقد ويتطلب نفقات عالية للطاقة ، لذلك يفضل الجسم الحصول على اليوراسيل واليوريدين بالوسائل التحفيزية ، عن طريق تحلل وإعادة تشكيل المواد الأخرى التي تحتوي على العمود الفقري للبيريميدين. هذا المسار الخاص للحصول على اليوراسيل ، والذي يفضله الجسم أيضًا في الإنتاج النشط بيولوجيًا للآخر احماض نووية، يسمى مسار الإنقاذ. يُترجم المصطلح بشكل فضفاض إلى إعادة التدوير والاسترداد. نظرًا لأن الهيكل العظمي الأساسي لليوراسيل يتكون من حلقة سداسية حلقية غير متجانسة ، فمن الممكن وجود ستة توتومرات مختلفة ، يختلف كل منها حسب ترتيب الجزيئات أو المجموعات الجزيئية على الحلقة المكونة من ستة أعضاء. في شكل ديوكسو مع اثنين أكسجين ذرات ولا توجد مجموعة OH ، يشكل اليوراسيل لونًا أبيض مسحوق يذوب فقط عند درجة حرارة 341 درجة مئوية. لا تعرف أهمية الحشو الفردي في عملية التمثيل الغذائي. لا تحدث القاعدة النووية في شكل حر في الجسم ، ولكن فقط في شكل مرتبط أو فسفري أو كمكون من مكونات الحمض النووي الريبي. الأمثل من التركيز من اليوراسيل أو اليوريدين أو القيمة المرجعية لتعريف النطاق الطبيعي غير موجودة ، لأن اليوراسيل يتكون فقط من كربون, أكسجين، والهيدروجين ، يمكن للجسم أن يحلل المركب تمامًا إلى ثاني أكسيد الكربونوأيونات الأمونيوم وحمض الأوكسوبروبانويك والتخلص منها دون ترك أي بقايا ، أو استخدام المجموعات الجزيئية المحررة لبناء مواد أخرى.

الأمراض والاضطرابات

أحد المخاطر الرئيسية المرتبطة بـ uracil كمكون أساسي من RNA هو الإعداد المعيب لنسخ خيوط DNA أو RNA ، مما يؤدي إلى تخليق البروتينات المقصودة في خطوات لاحقة. بسبب تسلسل التكرار غير الصحيح لبعض توائم الحمض النووي أو الحذف أو الأخطاء الأخرى ، غير المقصودة الأحماض الأمينية و / أو الأحماض الأمينية في تسلسل خاطئ يتم ربطها معًا عبر روابط الببتيد. إذا لم يتمكن الجسم من تصحيح الأخطاء من خلال قدرات الإصلاح الخاصة به ، يتم تكوين البروتينات غير النشطة كيميائياً أو المركبات غير المستقرة ، والتي يتحللها الجسم مباشرة ويستقلبها. ومع ذلك ، فإن هذه العيوب لا ترجع إلى التدخل النشط للقواعد النووية. اليوراسيل مهم كمادة أساسية لتوليفة دوائية مع تيغافور ، دواء مثبط للخلايا لعلاج القولون والمستقيم. سرطان. يدعم اليوراسيل تأثير عقار تثبيط الخلايا لأنه يثبط تدهورها ، وبالتالي يطيل وقت التعرض لعقار تثبيط الخلايا. في تركيبات الأدوية الأخرى ، تُستخدم مشتقات اليوراسيل مثل 5-فلورو-يوراسيل وديوكسيوريدين كمثبطات لـ حمض الفوليك التمثيل الغذائي في القولون والمستقيم المتقدم سرطان. تثبيط الخلايا المخدرات تمنع نمو وتكاثر الخلايا ، ولكن ليس فقط تكاثر معين سرطان الخلايا ولكن أيضًا خلايا الأنسجة السليمة ، لذا فإن الآثار الجانبية غير المرغوب فيها تمثل تحديًا في استخدامها.