Pseudouridine là một nucleoside là một khối cấu tạo của RNA. Như vậy, nó chủ yếu là một thành phần của RNA vận chuyển (tRNA) và tham gia vào quá trình dịch mã.
Pseudouridine là gì?
Pseudouridine là một thành phần cơ bản của tRNA và bao gồm hai khối xây dựng: uracil gốc nucleic và đường β-D-ribofuranose. Sinh học cũng gọi nó là psi-uridine và viết tắt nó bằng chữ cái Hy Lạp Psi (Ψ). Pseudouridine là một đồng phân của nucleoside uridine: nó có cùng một phân tử khối lượng như uridine và bao gồm các khối xây dựng giống hệt nhau. Sự khác biệt duy nhất giữa pseudouridine và uridine là cấu trúc ba chiều khác nhau của chúng. Sự khác biệt về không gian giữa hai nucleoside nằm ở uracil bazơ nucleic. Trong uridine, vòng trung tâm được tạo thành bởi uracil bao gồm tổng số bốn carbon nguyên tử, một hợp chất NH và một nitơ nguyên tử. Tuy nhiên, trong pseudouridine, cấu trúc trung tâm cơ bản bao gồm một vòng bốn carbon nguyên tử và hai hợp chất NH. Do đó, sinh học đề cập đến pseudouridine như một nucleoside biến đổi tự nhiên. Nó được phát hiện lần đầu tiên vào những năm 1950 và kể từ đó đã được xác định là nucleoside biến đổi phong phú nhất.
Chức năng, hiệu ứng và vai trò
Là một cơ sở nucleic RNA, pseudouridine là một thành phần của RNA vận chuyển (tRNA). TRNA xảy ra ở dạng chuỗi ngắn và có chức năng như một công cụ trong quá trình dịch mã. Sinh học mô tả quá trình dịch mã là một quá trình trong đó thông tin của gen được dịch thành protein. Ở người, thông tin di truyền được lưu trữ chủ yếu dưới dạng DNA. DNA của con người nằm trong nhân của mỗi tế bào và không rời khỏi nó. Chỉ khi tế bào phân chia và nhân tan thì ADN mới di chuyển trong phần còn lại của cơ thể tế bào. Để tế bào vẫn có thể truy cập thông tin được lưu trữ trong DNA, nó tạo ra một bản sao của nó. Bản sao này là RNA thông tin, gọi tắt là mRNA. Sự khác biệt cùng tên giữa DNA và RNA là ôxy, gắn vào riboza. Sau khi mRNA đã di chuyển ra khỏi nhân, quá trình dịch mã có thể bắt đầu. Hai đầu của tRNA mỗi đầu có thể liên kết với các phân tử. Một đầu của tRNA sao cho nó khớp chính xác với một bộ ba của mRNA, tức là với một nhóm ba liên tiếp căn cứ. Một axit amin phù hợp gắn vào đầu đối diện của tRNA. Tổng số hai mươi amino axit xảy ra trong tự nhiên tạo thành các khối xây dựng cho tất cả protein. Mỗi bộ ba mã hóa duy nhất cho một axit amin cụ thể. Một ribosome kết nối amino axit nằm ở một đầu của tRNA, do đó tạo ra một chuỗi dài. Chuỗi protein này gấp lại do tính chất vật lý của nó, tạo cho nó một cấu trúc không gian đặc trưng. Cả hai kích thích tố và chất dẫn truyền thần kinh, cũng như các khối xây dựng cho tế bào và cấu trúc ngoại bào, được tạo thành từ các chuỗi này. Khi ribosome liên kết hai liền kề amino axit, tRNA được giải phóng một lần nữa và có thể sử dụng một axit amin mới và vận chuyển nó đến mRNA. Pseudouridine xuất hiện trong một vòng bên của tRNA. Nếu không có pseudouridine, tRNA sẽ không hoạt động và sinh vật sẽ không thể thực hiện các vi xử lý cơ bản.
Sự hình thành, sự xuất hiện, thuộc tính và mức độ tối ưu
Công thức phân tử của pseudouridine là C9H12N2O6. Pseudouridine bao gồm đường riboza và uracil bazơ nucleic. Trong axit ribonucleic (RNA), uracil thay thế thymine cơ sở, chỉ được tìm thấy trong axit deoxyribonucleic (DNA). Ba cái còn lại căn cứ của con người axit nucleic là adenine, guanine và cytosine; chúng xuất hiện ở cả DNA và RNA. Các đường riboza có cấu trúc cơ bản gồm năm carbon các nguyên tử. Đó là lý do tại sao sinh học còn gọi nó là đường pentose. Ribose không chỉ đóng vai trò như một khối xây dựng nhiễm sắc thể; nó cũng xảy ra, ví dụ, trong nhà cung cấp năng lượng ATP và hoạt động như một chất truyền tin thứ cấp trong một số quá trình tế bào thần kinh và nội tiết tố. Cơ thể con người tổng hợp pseudouridine với sự trợ giúp của một loại enzyme, pseudouridine synthase. Trong trường hợp mắc một số bệnh, quá trình này có thể bị xáo trộn. Điều này dẫn đến các bệnh thường có thể ảnh hưởng đến nhiều hệ thống cơ quan.
Bệnh tật và rối loạn
In mitochondria, pseudouridine cũng được tìm thấy trong tRNA. Ti thể là những bào quan có chức năng như những nhà máy điện nhỏ trong tế bào, chúng có vật chất di truyền riêng và được di truyền từ mẹ sang con thông qua tế bào trứng. Trong bệnh cơ với vi khuẩn lactic nhiễm toan và sideroblastic thiếu máu, có rối loạn tổng hợp pseudoruridine. Bệnh này là một bệnh cơ kèm theo thiếu máu. Có lẽ, một đột biến ngăn cản việc sản xuất chính xác pseudouridine synthase. Kết quả là, cơ thể có thể tạo ra tRNA khiếm khuyết khác với tRNA khỏe mạnh. Ini dạng này của bệnh cơ chuyển hóa, tập thể dục không dung nạp ở trẻ em và thiếu máu ở tuổi thiếu niên xảy ra do tRNA bất thường. Tuy nhiên, nó rất hiếm khi xảy ra. Pseudouridine cũng có thể liên quan đến các bệnh về mắt, thận và các hệ thống cơ quan khác. Nghiên cứu gần đây chỉ ra, ví dụ, rằng tập trung của pseudouridine có thể được sử dụng như một điểm đánh dấu cho thận chức năng. Từ trước đến nay, các thầy thuốc chủ yếu sử dụng creatine cấp như một điểm đánh dấu. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là creatine giá trị rất dễ bị sai: ví dụ, nó cũng phụ thuộc vào mức độ cơ khối lượng. Pseudouridine và C-mannosyl tryptophan không bị ảnh hưởng này và do đó có thể thay thế creatine như một dấu hiệu của chức năng thận trong tương lai (Sekula và cộng sự, 2015).
