Pseudouridiin on nukleosiid, mis on RNA ehitusplokk. Sellisena on see peamiselt ülekande RNA (tRNA) komponent ja osaleb translatsioonis.
Mis on pseudouridiin?
Pseudouridiin on tRNA põhikomponent ja koosneb kahest ehitusplokist: nukleiinne alus uratsiil ja suhkur β-D-ribofuranoos. Bioloogia nimetab seda ka kui psi-uridiini ja lühendab seda kreeka tähega Psi (Ψ). Pseudouridiin on nukleosiid-uridiini isomeer: sellel on sama molekul mass nagu uridiin ja koosneb täpselt samadest ehitusplokkidest. Ainus erinevus pseudouridiini ja uridiini vahel on nende erinev kolmemõõtmeline struktuur. Ruumiline erinevus kahe nukleosiidi vahel seisneb uratsiili nukleiinaluses. Uridiinis koosneb uratsiili poolt moodustatud keskrõngas kokku neljast süsinik aatomid, üks NH ühend ja üks lämmastik aatom. Pseudouridiinis koosneb keskne põhistruktuur aga neljast isikust koosnevast rõngast süsinik aatomid ja kaks NH-ühendit. Bioloogia viitab seetõttu pseudouridiinile kui looduslikult modifitseeritud nukleosiidile. See avastati esmakordselt 1950ndatel ja on sellest ajast alates leitud kõige rikkalikumalt modifitseeritud nukleosiidina.
Funktsioon, efektid ja rollid
RNA nukleiinse alusena on pseudouridiin ülekantava RNA (tRNA) komponent. TRNA esineb lühikeste ahelate kujul ja toimib tõlkimise tööriistana. Bioloogia kirjeldab tõlkimist kui protsessi, mille käigus geeniinfo tõlgitakse valgud. Inimestel salvestatakse geneetiline teave peamiselt DNA kujul. Inimese DNA paikneb iga raku tuumas ega lahku sellest. Alles siis, kui rakk jaguneb ja tuum lahustub, liigub DNA ülejäänud rakukehas ringi. Selleks, et rakk pääseks endiselt juurde DNA-sse salvestatud teabele, teeb ta sellest koopia. See eksemplar on messenger RNA ehk lühidalt mRNA. DNA ja RNA samanimeline erinevus on hapnik, mis kinnitatakse riboos. Pärast mRNA tuumast välja rännamist võib tõlkimine alata. TRNA kaks otsa võivad mõlemad seonduda erinevatega molekulid. TRNA üks ots on selline, et see sobib täpselt mRNA tripletti, st kolme järjestikuse rühma alused. Sobiv aminohape dokkib tRNA teise otsa. Kokku kakskümmend aminohapped mis looduses esinevad, moodustavad kõigi olemasolevate ehituskivid valgud. Iga kolmik kodeerib unikaalselt spetsiifilist aminohapet. Ribosoom ühendab aminohapped paiknevad tRNA ühes otsas, luues nii pika ahela. See valguahel voldib oma füüsikaliste omaduste tõttu, andes talle iseloomuliku ruumistruktuuri. Mõlemad hormoonid ja neurotransmitterid, samuti rakkude ja rakuväliste struktuuride ehitusplokid koosnevad neist ahelatest. Kui ribosoom ühendab kahte kõrvuti asetsevat aminohapped, vabaneb tRNA uuesti ja võib võtta uue aminohappe ja transportida selle mRNA-sse. Pseudouridiin ilmub tRNA külgsuunas. Ilma pseudouridiinita ei oleks tRNA funktsionaalne ja organism ei saaks läbi viia põhilisi mikroprotsesse.
Moodustumine, esinemine, omadused ja optimaalsed tasemed
Pseudouridiini molekulaarne valem on C9H12N2O6. Pseudouridiin koosneb suhkur riboos ja nukleiinaluse uratsiil. Sisse ribonukleiinhape (RNA), asendab uratsiil aluse tümiini, mida leidub ainult desoksüribonukleiinhape (DNA). Ülejäänud kolm alused inimesest nukleiinhapped on adeniin, guaniin ja tsütosiin; neid esineb nii DNA-s kui ka RNA-s. The suhkur riboos põhistruktuur on viis süsinik aatomid. Seetõttu nimetab bioloogia seda ka pentoosiks. Riboos mängib rolli mitte ainult selle ehituskivina kromosoomid; see toimub ka näiteks energiatootja ATP-s ja toimib mõnes neuronaalses ja hormonaalses protsessis sekundaarse sõnumitoojana. Inimese keha sünteesib pseudouridiini ensüümi, pseudouridiini süntaasi abil. Teatud haiguste korral võib seda protsessi häirida. Selle tulemuseks on haigused, mis võivad tavaliselt mõjutada mitut elundisüsteemi.
Haigused ja häired
In mitokondrid, pseudouridiini leidub ka tRNA-s. mitokondrid on organellid, mis toimivad rakkudes pisikeste elektrijaamadena. Neil on oma geneetiline materjal ja nad on munaraku kaudu päritud emadelt lastele. Müopaatias piimhappega atsidoos ja sideroblastiline aneemia, on pseudoruridiini süntaasi häire. See haigus on lihasehaigus, millega kaasneb aneemia. Eeldatavalt takistab mutatsioon pseudouridiini süntaasi õiget tootmist. Selle tulemusena võib keha toota defektset tRNA-d, mis erineb tervest tRNA-st. Ini see metaboolse müopaatia vorm, lastel füüsilise koormuse talumatus ja aneemia noorukieas esinevad ebanormaalse tRNA tagajärjel. Kuid seda esineb väga harva. Pseudouridiin võib olla seotud ka silmade, neerude ja muude elundisüsteemide haigustega. Värskeimad uuringud näitavad näiteks, et kontsentratsioon pseudouridiini võib kasutada markerina neer funktsioon. Seni on arstid seda peamiselt kasutanud kreatiin tasemed markerina. Selle meetodi puuduseks on aga see, et kreatiin väärtus on väga vastuvõtlik vigadele: näiteks sõltub see ka lihase ulatusest mass. Pseudouridiin ja C-mannosüül trüptofaan on sellest mõjust vabad ja võivad seetõttu asendada kreatiin neerufunktsiooni markerina tulevikus (Sekula et al., 2015).
