Pseudouridín je nukleozid, ktorý je stavebnou jednotkou RNA. Ako taký je primárne súčasťou prenosovej RNA (tRNA) a podieľa sa na translácii.
Čo je to pseudouridín?
Pseudouridín je základnou zložkou tRNA a skladá sa z dvoch stavebných blokov: nukleovej bázy uracilu a cukor p-D-ribofuranóza. Biológia ho tiež označuje ako psi-uridín a skracuje ho gréckym písmenom Psi (Ψ). Pseudouridín je izomér nukleozidu uridínu: má rovnakú molekulu hmota ako uridín a pozostáva z úplne rovnakých stavebných blokov. Jediný rozdiel medzi pseudouridínom a uridínom je v ich rozdielnej trojrozmernej štruktúre. Priestorový rozdiel medzi týmito dvoma nukleozidmi spočíva v nukleovej báze uracilu. V uridíne je centrálny kruh tvorený uracilom zložený z celkom štyroch uhlík atómy, jedna zlúčenina NH a jeden dusík atóm. V prípade pseudouridínu však základnú centrálnu štruktúru tvorí kruh štyroch jednotlivcov uhlík atómy a dve zlúčeniny NH. Biológia preto hovorí o pseudouridíne ako o prirodzene modifikovanom nukleozide. Prvýkrát bol objavený v 1950. rokoch a odvtedy bol identifikovaný ako najhojnejšie modifikovaný nukleozid.
Funkcia, efekty a úlohy
Ako nukleová báza RNA je pseudouridín súčasťou transferovej RNA (tRNA). TRNA sa vyskytuje vo forme krátkych reťazcov a funguje ako nástroj pri preklade. Biológia popisuje preklad ako proces, pri ktorom sa prekladajú informácie o génoch proteíny. U ľudí sa genetická informácia ukladá hlavne vo forme DNA. Ľudská DNA sa nachádza v jadre každej bunky a neopúšťa ju. Iba keď sa bunka rozdelí a jadro sa rozpustí, DNA sa pohybuje vo zvyšku tela bunky. Aby mala bunka stále prístup k informáciám uloženým v DNA, urobí si z nich kópiu. Táto kópia je messenger RNA alebo skrátene mRNA. Rovnomenný rozdiel medzi DNA a RNA je kyslík, ktorý sa pripája k ribóza. Po migrácii mRNA z jadra môže začať translácia. Každý z dvoch koncov tRNA sa môže viazať na rôzne molekuly. Jeden koniec tRNA je taký, že sa hodí presne na triplet mRNA, tj na skupinu troch po sebe nasledujúcich základy. Zodpovedajúca aminokyselina sa pripája na opačný koniec tRNA. Spolu dvadsať aminokyseliny ktoré sa vyskytujú v prírode, tvoria stavebné kamene všetkých existujúcich proteíny. Každý triplet jedinečne kóduje konkrétnu aminokyselinu. Ribozóm spája aminokyseliny nachádza sa na jednom konci tRNA, čím vytvára dlhý reťazec. Tento proteínový reťazec sa skladá vďaka svojim fyzikálnym vlastnostiam, čo mu dáva charakteristickú priestorovú štruktúru. Oboje hormóny a neurotransmitery, ako aj stavebné prvky pre bunky a extracelulárne štruktúry, sú tvorené týmito reťazcami. Keď ribozóm spája dva susedné aminokyselinysa tRNA opäť uvoľní a môže absorbovať novú aminokyselinu a transportovať ju do mRNA. Pseudouridín sa objavuje v laterálnej slučke tRNA. Bez pseudouridínu by tRNA nebola funkčná a organizmus by nebol schopný vykonávať základné mikroprocesy.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimálne úrovne
Molekulárny vzorec pre pseudouridín je C9H12N2O6. Pseudouridín sa skladá z: cukor ribóza a nukleová báza uracil. V kyselina ribonukleová (RNA), uracil nahrádza bázický tymín, ktorý sa nachádza iba v deoxyribonukleová kyselina (DNA). Ďalšie tri základy ľudského nukleové kyseliny sú adenín, guanín a cytozín; vyskytujú sa v DNA aj RNA. The cukor ribóza má základnú štruktúru päť uhlík atómy. Preto ju biológia nazýva aj pentóza. Ribose nehrá úlohu iba ako stavebný kameň chromozómy; vyskytuje sa napríklad aj u dodávateľa energie ATP a pôsobí ako sekundárny posol v niektorých neuronálnych a hormonálnych procesoch. Ľudské telo syntetizuje pseudouridín pomocou enzýmu, pseudouridínsyntázy. V prípade určitých chorôb môže byť tento proces narušený. To má za následok choroby, ktoré môžu zvyčajne postihnúť viac orgánových systémov.
Choroby a poruchy
In mitochondrie, pseudouridín sa tiež nachádza v tRNA. mitochondrie sú organely, ktoré fungujú ako malé elektrárne v bunkách. Majú svoj vlastný genetický materiál a dedia sa od matiek k deťom prostredníctvom vaječných buniek. Pri myopatii s mliečnym acidóza a sideroblast anémiaexistuje porucha pseudoruridínsyntázy. Toto ochorenie je svalové ochorenie sprevádzané anémia. Mutácia pravdepodobne zabráni správnej produkcii pseudouridínsyntázy. Výsledkom je, že telo môže produkovať chybnú tRNA, ktorá sa líši od zdravej tRNA. V tejto forme metabolickej myopatie, neznášanlivosti cvičenia u detí a anémia v dospievaní nastávajú v dôsledku abnormálnej tRNA. Vyskytuje sa však veľmi zriedka. Pseudouridín môže byť tiež zapojený do chorôb očí, obličiek a iných orgánových systémov. Posledné výskumy napríklad naznačujú, že: koncentrácie pseudouridínu sa môže použiť ako marker pre oblička funkcia. Doteraz používali hlavne lekári kreatín úrovne ako značka. Nevýhodou tejto metódy je však to, že: kreatín hodnota je veľmi náchylná na chyby: závisí to napríklad aj od rozsahu svalu hmota. Pseudouridín a C-manozyl tryptofán sú bez tohto vplyvu, a môžu ich preto nahradiť kreatín ako marker funkcie obličiek v budúcnosti (Sekula et al., 2015).
