Pseudouridine

À Pseudouridine c'est un nucléoside qui est un élément constitutif de l'ARN. En tant que tel, il est principalement un composant de l'ARN de transfert (ARNt) et est impliqué dans la traduction.

Qu'est-ce que la pseudouridine?

La pseudouridine est une substance de base de l'ARNt et se compose de deux composants: la nucléobase uracile et le sucre β-D-ribofuranose. La biologie l'appelle aussi Psi-uridine et l'abrège avec la lettre grecque Psi (Ψ) de.

La pseudouridine est un isomère du nucléoside uridine: elle a la même masse moléculaire que l'uridine et se compose exactement des mêmes éléments constitutifs. La seule différence entre la pseudouridine et l'uridine est leur structure tridimensionnelle différente. La différence spatiale entre les deux nucléosides est la nucléobase uracile. Dans le cas de l'uridine, le cycle central que forme l'uracile se compose d'un total de quatre atomes de carbone, d'un composé NH et d'un atome d'azote.

Dans le cas de la pseudouridine, cependant, la structure de base centrale consiste en un cycle composé de quatre atomes de carbone individuels et de deux composés NH. La biologie appelle donc également la pseudouridine un nucléoside naturellement modifié. Il a été découvert pour la première fois dans les années 1950 et a depuis été identifié comme le nucléoside modifié le plus abondant.

Fonction, effet et tâches

En tant qu'ARN nucléobase, la pseudouridine est un composant de l'ARN de transfert (ARNt). L'ARNt apparaît sous la forme de chaînes courtes et fonctionne comme un outil de traduction. La biologie décrit la traduction comme un processus dans lequel les informations contenues dans les gènes sont traduites en protéines.

Chez l'homme, les informations génétiques sont principalement stockées sous forme d'ADN. L'ADN humain réside dans le noyau de chaque cellule et ne le quitte pas. Ce n'est que lorsque la cellule se divise et que le noyau cellulaire se dissout que l'ADN se déplace dans le reste du corps cellulaire. Pour que la cellule puisse toujours accéder aux informations stockées dans l'ADN, elle en fait une copie. Cette copie est l'ARN messager, ou ARNm pour faire court. La différence éponyme entre l'ADN et l'ARN est l'oxygène qui se fixe au ribose. Une fois que l'ARNm a migré hors du noyau cellulaire, la traduction peut commencer.

Les deux extrémités de l'ARNt peuvent se lier à différentes molécules. Une extrémité de l'ARNt est conçue de telle manière qu'elle correspond exactement à un triplet de l'ARNm, c'est-à-dire un groupe de trois bases consécutives. Un acide aminé approprié se fixe à l'extrémité opposée de l'ARNt. Le total de vingt acides aminés présents dans la nature forme les éléments constitutifs de toutes les protéines existantes. Un triplet code de manière unique un acide aminé spécifique. Un ribosome relie les acides aminés qui se trouvent à une extrémité de l'ARNt, créant une longue chaîne. Cette chaîne protéique se replie en raison de ses propriétés physiques et reçoit ainsi une structure spatiale caractéristique.

Les hormones et les neurotransmetteurs ainsi que les éléments constitutifs des cellules et des structures extracellulaires sont constitués de ces chaînes. Lorsque le ribosome relie deux acides aminés voisins, l'ARNt est à nouveau libéré et peut absorber un nouvel acide aminé et le transporter vers l'ARNm. La pseudouridine apparaît dans une boucle latérale de l'ARNt. Sans pseudouridine, l'ARNt ne serait pas fonctionnel et l'organisme ne serait pas capable de réaliser des microprocédés basiques.

Éducation, occurrence, propriétés et valeurs optimales

La formule moléculaire de la pseudouridine est C9H12N2O6. La pseudouridine se compose du sucre ribose et de la nucléobase uracile. Uracil remplace la thymine de base dans l'acide ribonucléique (ARN), qui ne se trouve que dans l'acide désoxyribonucléique (ADN). Les trois autres bases d'acides nucléiques humains sont l'adénine, la guanine et la cytosine; ils se produisent à la fois dans l'ADN et l'ARN.

Le sucre ribose a une structure de base composée de cinq atomes de carbone. C'est pourquoi la biologie l'appelle également un pentose. Le ribose ne joue pas seulement un rôle en tant que composant des chromosomes; il se produit également chez le fournisseur d'énergie ATP, par exemple, et agit comme une substance messagère secondaire dans certains processus neuronaux et hormonaux. Le corps humain utilise une enzyme appelée pseudouridine synthase pour synthétiser la pseudouridine. Dans le cas de certaines maladies, ce processus peut être perturbé. Le résultat est des maladies qui peuvent généralement affecter plusieurs systèmes organiques.

Maladies et troubles

Dans les mitochondries, la pseudouridine se trouve également dans l'ARNt. Les mitochondries sont des organites qui agissent comme de minuscules centrales électriques dans les cellules. Ils ont leur propre constitution génétique et sont transmis de la mère à l'enfant via l'ovule.

Dans la myopathie avec acidose lactique et anémie sidéroblastique, il y a une perturbation de la pseudoruridine synthase. Cette maladie est une maladie musculaire qui s'accompagne d'anémie. Vraisemblablement, une mutation empêche la formation correcte de la pseudouridine synthase. En conséquence, le corps peut produire un ARNt défectueux différent de l'ARNt sain. Dans cette forme de myopathie métabolique, l'ARNt anormal provoque une intolérance au mouvement chez les enfants et une anémie à l'adolescence. Cependant, cela se produit très rarement. La pseudouridine peut également être impliquée dans des maladies des yeux, des reins et d'autres systèmes organiques.

Par exemple, des recherches récentes indiquent que la concentration de pseudouridine convient comme marqueur de la fonction rénale. Jusqu'à présent, les médecins ont principalement utilisé le niveau de créatine comme marqueur. L'inconvénient de cette méthode est cependant que le taux de créatine est très sujet aux erreurs: il dépend aussi, par exemple, de la quantité de masse musculaire. La pseudouridine et le C-mannosyl-tryptophane sont exempts de cette influence et pourraient donc remplacer la créatine comme marqueur de la fonction rénale à l'avenir (Sekula et al., 2015).