uracil er en nukleisk base, der danner et basepar med adenin i RNA og danner modstykke til det lignende strukturerede thymin i DNA'et.
Uracil er en aromatisk, heterocyklisk forbindelse med en seks-leddet ring, der består af et modificeret pyrimidin-skelet. I RNA er uracil i form af uridin, dvs. som et nukleosid, der er forbundet med et ribosemolekyle via en n-glycosidbinding og danner ligesom thymin to hydrogenbindinger med den komplementære baseadenin.
Hvad er uracil
Uracil er en af fire nukleobaser, der udgør RNA-strengene i genomet. Uracil erstatter det lignende sammensatte nucleobase-thymin af DNA.
Uracil er en heterocyklisk, aromatisk forbindelse med en modificeret seks-leddet pyrimidinring som dens grundlæggende struktur. I RNA er uracil til stede som et nukleosid, kaldet uridin. Ligesom thymidin i DNA danner uridin to hydrogenbindinger med den komplementære base-adenin. Den kemiske formel C4H4N2O2 viser, at uridin udelukkende består af kulstof, brint, nitrogen og ilt. Der kræves ingen sjældne mineraler eller sporstoffer til biosyntese.
Som med de andre nukleobaser, der udgør genomet, er kroppen i stand til at syntetisere uracil, men foretrækker at få uracil fra genvindingsprocesser og fra nedbrydningen af visse proteiner kaldet uracil i dens rene form eller indeholdt i nukleosidformen som uridin eller endda i den phosphorylerede form af uridin. Uridin kan phosphoryleres med en til tre phosphatgrupper til dannelse af uridin-mono- (UMP), uridin di (UDP) eller uridin-triphosphat (UTP). I kroppen forekommer uridin hovedsageligt som en komponent af RNA eller i den phosphorylerede form af uridin.
Funktion, effekt og opgaver
Uracils hovedfunktion er at besætte sin respektive position på de tilsigtede placeringer i RNA's basestrenge og at forbinde til den komplementære nukleobase-adenin via en dobbelt hydrogenbinding under transkription eller translationsfasen.
Dette er en af flere forudsætninger for, at den tilsvarende RNA-basestreng kodes korrekt, og efter den komplementære kopi af såkaldt messenger-RNA (mRNA) fører det til syntese af de genetisk tilsigtede proteiner med hensyn til selektion og sekvens af aminosyrerne. Proteiner består af en streng af visse proteinogene aminosyrer, der er bundet til hinanden via peptidbindinger. Strukturelt er det polypeptider, der kaldes proteiner eller protein fra et antal på 100 eller flere involverede aminosyrer.
Faktisk betyder dette, at uracils eller uridins hovedopgave - såvel som for de andre nukleobaser - er i en passiv rolle. Uracil er ikke aktivt involveret i biokemiske konverteringsprocesser. En mulig rolle af uridin eller uridin, der er phosphoryleret med en til tre phosphatgrupper, som en komponent af enzymer eller hormoner vides ikke.
Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier
I princippet er kroppen i stand til at syntetisere uracil selv. Der kræves ikke sjældne basiske stoffer. Syntesen er imidlertid kompleks og kræver meget energi, så kroppen foretrækker at få uracil og uridin ved hjælp af katalyse gennem nedbrydning og ombygning af andre stoffer, der indeholder et pyrimidin-skelet.
Denne specielle måde at få uracil på, som kroppen også foretrækker til bioaktiv produktion af de andre nukleinsyrer, kaldes Salvage Pathway. Udtrykket kan frit oversættes som genbrug og genanvendelse. Da den basale struktur af uracil består af en heterocyklisk seks-leddet ring, er seks forskellige tautomerer mulige, som adskiller sig i arrangementet af molekylerne eller grupper af molekyler på den seks-ledede ring. I dioxoform med to oxygenatomer uden en OH-gruppe danner uracil et hvidt pulver, der kun smelter ved en temperatur på 341 grader celsius. Betydningen af de enkelte tautomerer i stofskiftet vides ikke.
Nukleobasen forekommer ikke i fri form i kroppen, men kun i en integreret, phosphoryleret form eller som en komponent i RNA. En optimal koncentration af uracil eller uridin eller en referenceværdi til definitionen af et normalt interval findes ikke. Da uracil udelukkende består af kulstof, ilt og brint, kan kroppen helt nedbryde forbindelsen til kuldioxid, ammoniumioner og oxopropansyre og bortskaffe den uden at efterlade rester eller bruge de frigivne molekylgrupper til at opbygge andre stoffer.
Sygdomme og lidelser
En af de vigtigste farer, der opstår i forbindelse med uracil som en integreret komponent af RNA, ligger i at forkert fremstille kopier af DNA- eller RNA-strengene, hvilket i de efterfølgende trin fører til forkert syntese af de tilsigtede proteiner.
Forkerte gentagelsessekvenser af visse nukleinsyretripletter, udeladelser eller andre fejl resulterer i, at utilsigtede aminosyrer og / eller aminosyrer i den forkerte sekvens strammes sammen via peptidbindinger. Hvis kroppen ikke kan løse fejlen med sine egne reparationsmuligheder, dannes biokemisk inaktive proteiner eller ustabile forbindelser, der nedbrydes og metaboliseres igen af kroppen. Sådanne fejl skyldes imidlertid ikke aktiv indgreb fra nukleobaserne. Uracil er vigtig som råvare til en lægemiddelkombination med tegafur, et cytostatisk middel til behandling af tyktarmskræft.
Uracil understøtter virkningen af det cytostatiske middel, fordi det hæmmer dets nedbrydning og således forlænger den tid, hvor det cytostatiske middel træder i kraft. I andre medikamentkombinationer anvendes uracilderivater, såsom 5-fluoro-uracil og deoxyuridin, som hæmmere af folinsyremetabolisme i avanceret kolorektal kræft. Cytostatika hæmmer væksten og multiplikationen af celler, men ikke kun multiplikationen af visse kræftceller, men også cellerne i sundt væv, så uønskede bivirkninger udgør en udfordring, når de bruges.
