Uracil adalah asas nukleik yang membentuk pasangan asas dengan adenin dalam RNA dan merupakan lawan dari timin yang tersusun dalam DNA. Uracil mewakili sebatian aromatik, heterosiklik dengan cincin enam anggota yang terdiri daripada tulang belakang pyrimidine yang diubah suai. Dalam RNA, uracil hadir dalam bentuk uridin, yang merupakan nukleosida yang dihubungkan dengan a ribose molekul oleh ikatan n-glikosidik dan, seperti timin, membentuk dua hidrogen ikatan dengan adenin asas pelengkap.
Apa itu uracil?
Uracil adalah satu daripada empat nukleik asas Bahawa membentuk helai RNA bahan genetik. Di sini, uracil menggantikan timin DNA nukleik yang serupa. Uracil adalah sebatian aromatik heterosiklik dengan cincin enam anggota pyrimidine yang diubah suai sebagai struktur asasnya. Dalam RNA, uracil wujud sebagai nukleosida yang disebut uridine. Uridine, seperti thymidine dalam DNA, membentuk dua hidrogen ikatan dengan adenin asas pelengkap. Rumus kimia C4H4N2O2 menunjukkan bahawa uridin terdiri secara eksklusif daripada karbon, hidrogen, nitrogen and oksigen. Tidak jarang mineral or unsur surih diperlukan untuk biosintesis. Seperti nukleik yang lain asas Bahawa membentuk uridin, badan mampu mensintesis uridin, tetapi lebih suka mendapatkan uridin dari proses kitar semula dan dari penurunan tertentu protein yang mengandungi uridin dalam bentuk tulennya atau dalam bentuk nukleosida seperti uridin, atau bahkan dalam bentuk uridin yang terfosforilasi. Uridine boleh difosforilasi dengan satu hingga tiga fosfat kumpulan untuk membentuk uridine mono- (UMP), uridine di- (UDP) atau uridine triphosphate (UTP). Di dalam badan, uridin berlaku terutamanya sebagai komponen RNA atau dalam bentuk uridin phsphorylated.
Fungsi, kesan, dan peranan
Fungsi utama uracil adalah untuk menempati kedudukan masing-masing di lokasi yang ditentukan dalam helai asas RNA dan untuk ikatan dengan adenin asas nukleik pelengkap melalui ikatan hidrogen dua arah semasa fasa transkripsi atau terjemahan. Ini adalah salah satu daripada beberapa prasyarat agar helai asas RNA yang sesuai dikodkan dengan betul dan, setelah penyalinan pelengkap oleh apa yang disebut RNA pemesejan (mRNA), untuk membawa kepada sintesis yang dimaksudkan secara genetik protein dari segi pemilihan dan urutan asid amino. Protein terdiri daripada rentetan proteinogenik tertentu asid amino dihubungkan bersama oleh ikatan peptida. Secara struktural, mereka adalah polipeptida, yang disebut protein atau albumen dari jumlah seratus atau lebih asid amino terbabit. Ini bermaksud, bahawa peranan utama uracil atau uridine - seperti peranan nukleik yang lain asas - adalah pasif. Uracil tidak terlibat secara aktif dalam proses penukaran biokimia. Kemungkinan peranan uridin atau uridin difosforilasi dengan satu hingga tiga fosfat kumpulan sebagai komponen enzim or hormon tidak diketahui.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan nilai optimum
Pada prinsipnya, tubuh mampu mensintesis uracil itu sendiri. Tiada bahan asas yang jarang diperlukan. Walau bagaimanapun, sintesis adalah kompleks dan memerlukan perbelanjaan tenaga yang tinggi, jadi tubuh lebih suka memperoleh uracil dan uridin dengan cara pemangkin, melalui degradasi dan pembentukan semula bahan lain yang mengandung tulang belakang pyrimidine. Jalan khusus untuk mendapatkan uracil, yang mana badan juga lebih suka dalam pengeluaran bioaktif yang lain asid nukleik, dipanggil Salvage Pathway. Istilah ini diterjemahkan sebagai kitar semula dan pemulihan. Oleh kerana rangka asas uracil terdiri daripada cincin enam anggota heterosiklik, enam tautomer berbeza mungkin, masing-masing berbeza dengan susunan molekul atau kumpulan molekul pada cincin enam anggota. Dalam bentuk dioxo dengan dua oksigen atom dan tiada kumpulan OH, uracil membentuk putih serbuk yang hanya mencair pada suhu 341 darjah Celsius. Kepentingan masing-masing tautomer dalam metabolisme tidak diketahui. Asas nukleik tidak berlaku dalam bentuk bebas dalam badan, tetapi hanya dalam bentuk terikat, terfosforilasi, atau sebagai komponen RNA. Yang optimum kepekatan uracil atau uridine atau nilai rujukan untuk definisi julat normal tidak ada. Oleh kerana uracil hanya terdiri daripada karbon, oksigen, dan hidrogen, badan dapat menurunkan keseluruhan senyawa menjadi karbon dioksida, ion amonium, dan asid oksopropanoik dan membuangnya tanpa meninggalkan sisa, atau menggunakan kumpulan molekul yang dibebaskan untuk membina bahan lain.
Penyakit dan gangguan
Salah satu bahaya utama yang berkaitan dengan uracil sebagai komponen tidak terpisahkan dari RNA adalah penyediaan salinan helai DNA atau RNA yang rosak, yang menyebabkan sintesis protein yang cacat dalam langkah berikutnya. Oleh kerana urutan berulang yang tidak betul dari triplet asid nukleik tertentu, peninggalan atau kesilapan lain, tidak disengajakan asid amino dan / atau asid amino dalam urutan yang salah dijalin bersama melalui ikatan peptida. Sekiranya badan tidak dapat membetulkan kesalahan melalui kemampuan pembaikannya sendiri, protein tidak aktif biokimia atau sebatian tidak stabil kemudiannya terbentuk, yang secara langsung terdegradasi dan dimetabolisme oleh badan. Walau bagaimanapun, kecacatan tersebut bukan disebabkan oleh campur tangan aktif asas nukleik. Uracil penting sebagai bahan asas untuk kombinasi ubat dengan Tegafur, ubat sitostatik untuk rawatan kolorektal kanser. Uracil menyokong kesan ubat sitostatik kerana menghalang penurunannya, sehingga memanjangkan masa pendedahan ubat sitostatik. Dalam kombinasi ubat lain, derivatif urasil seperti 5-fluoro-uracil dan deoxyuridine digunakan sebagai penghambat asid folik metabolisme dalam kolorektal maju kanser. Sitostatik dadah menghalang pertumbuhan dan percambahan sel, tetapi tidak hanya percambahan tertentu kanser sel tetapi juga sel-sel tisu yang sihat, jadi kesan sampingan yang tidak diingini adalah satu cabaran dalam penggunaannya.
