Pseudouridin er et nukleosid som er en byggestein av RNA. Som sådan er det primært en komponent i overførings-RNA (tRNA) og er involvert i oversettelse.
Hva er pseudouridin?
Pseudouridin er en grunnleggende komponent i tRNA og består av to byggesteiner: den nukleiske basen uracil og den sukker β-D-ribofuranose. Biologi refererer også til det som psi-uridin og forkorter det med den greske bokstaven Psi (Ψ). Pseudouridin er en isomer av nukleosidet uridin: den har samme molekyl masse som uridin og består av nøyaktig samme byggesteiner. Den eneste forskjellen mellom pseudouridin og uridin er deres forskjellige tredimensjonale struktur. Den romlige forskjellen mellom de to nukleosidene ligger i nukleinbasen uracil. I uridin består den sentrale ringen dannet av uracil av totalt fire karbon atomer, en NH-forbindelse og en nitrogen atom. I pseudouridin består imidlertid den grunnleggende sentrale strukturen av en ring på fire individ karbon atomer og to NH-forbindelser. Biologi refererer derfor til pseudouridin som et naturlig modifisert nukleosid. Den ble først oppdaget på 1950-tallet og har siden blitt identifisert som det mest rike modifiserte nukleosidet.
Funksjon, effekter og roller
Som en RNA-nukleinsbase er pseudouridin en komponent i overførings-RNA (tRNA). TRNA forekommer i form av korte kjeder og fungerer som et verktøy i oversettelse. Biologi beskriver oversettelse som en prosess der informasjonen om gener blir oversatt til proteiner. Hos mennesker lagres genetisk informasjon hovedsakelig i form av DNA. Menneskelig DNA ligger i kjernen til hver celle og forlater det ikke. Først når cellen deler seg og kjernen oppløses, beveger DNA seg rundt i resten av cellekroppen. For at cellen fortsatt skal få tilgang til informasjonen som er lagret i DNA, lager den en kopi av den. Denne kopien er messenger RNA, eller kort sagt mRNA. Den eponyme forskjellen mellom DNA og RNA er oksygen, som fester seg til ribose. Etter at mRNA har migrert ut av kjernen, kan oversettelsen begynne. De to ender av tRNA kan hver binde seg til forskjellige molekyler. Den ene enden av tRNA er slik at den passer nøyaktig til en triplett av mRNA, dvs. til en gruppe på tre påfølgende baser. En matchende aminosyre legger til motsatt ende av tRNA. Totalt tjue aminosyrer som forekommer i naturen danner byggesteinene for alle eksisterende proteiner. Hver triplett koder unikt for en spesifikk aminosyre. Et ribosom forbinder aminosyrer lokalisert i den ene enden av tRNA, og dermed skape en lang kjede. Denne proteinkjeden brettes på grunn av dens fysiske egenskaper, noe som gir den en karakteristisk romlig struktur. Både hormoner og nevrotransmittere, så vel som byggesteiner for celler og ekstracellulære strukturer, består av disse kjedene. Når ribosomet kobler to tilstøtende aminosyrerfrigjøres tRNA igjen og kan ta opp en ny aminosyre og transportere den til mRNA. Pseudouridin vises i en lateral løkke av tRNA. Uten pseudouridin ville tRNA ikke være funksjonelt og organismen ville ikke være i stand til å utføre grunnleggende mikroprosesser.
Dannelse, forekomst, egenskaper og optimale nivåer
Molekylformelen for pseudouridin er C9H12N2O6. Pseudouridine består av sukker ribose og nukleinbase uracil. I ribonukleinsyre (RNA), erstatter uracil basen tymin, som bare finnes i deoksyribonukleinsyre (DNA). De tre andre baser av mennesker nukleinsyrer er adenin, guanin og cytosin; de forekommer i både DNA og RNA. De sukker ribose har en grunnleggende struktur på fem karbon atomer. Derfor kaller biologi det også en pentose. Ribose spiller en rolle ikke bare som en byggestein for kromosomer; det forekommer også for eksempel i energileverandøren ATP og fungerer som en sekundær messenger i noen neuronale og hormonelle prosesser. Menneskekroppen syntetiserer pseudouridin ved hjelp av et enzym, pseudouridinsyntase. Ved visse sykdommer kan denne prosessen forstyrres. Dette resulterer i sykdommer som vanligvis kan påvirke flere organsystemer.
Sykdommer og lidelser
In mitokondrier, pseudouridin finnes også i tRNA. mitokondrier er organeller som fungerer som små kraftverk i celler. De har sitt eget genetiske materiale og arves fra mødre til barna via eggcellen. I myopati med melkesyre acidose og sideroblastisk anemi, er det en forstyrrelse av pseudoruridinsyntase. Denne sykdommen er en muskelsykdom ledsaget av anemi. Antagelig forhindrer en mutasjon riktig produksjon av pseudouridinsyntase. Som et resultat kan kroppen produsere defekt tRNA som skiller seg fra sunn tRNA. Ini denne formen for metabolsk myopati, trening intoleranse hos barn og anemi i ungdomsårene oppstå som et resultat av unormalt tRNA. Imidlertid forekommer det veldig sjelden. Pseudouridin kan også være involvert i sykdommer i øynene, nyrene og andre organsystemer. Nyere forskning indikerer for eksempel at konsentrasjon av pseudouridin kan brukes som en markør for nyre funksjon. Inntil nå har leger hovedsakelig brukt kreatin nivåer som markør. Ulempen med denne metoden er imidlertid at kreatin verdien er veldig utsatt for feil: for eksempel, det avhenger også av omfanget av muskler masse. Pseudouridin og C-mannosyl tryptofan er fri for denne påvirkningen og kan derfor erstatte kreatin som en markør for nyrefunksjon i fremtiden (Sekula et al., 2015).
