Warum leitet sich das Ribonukleosid von Thymin ab, 5-Methyluridin, abgekürzt m5U und nicht T?

Aus Sicht der modernen Molekularbiologie kann man sagen, dass die Tabelle im Wikipedia-Artikel besser wäre, wenn sie – zumindest in erster Instanz – die Einträge für das der Base Thymin entsprechende Ribonukleosid und das der Base entsprechende Desoxyribonukleotid freilassen würde Uracil. Dies liegt daran, dass das Thymin-Ribonukleosid kein normaler Bestandteil der RNA ist und das Uracil-Desoxyribonukleosid kein Bestandteil der DNA ist.

Es wäre auch ehrlicher, wenn der Artikel erklären würde, dass die in DNA- und RNA-Datenbanken verwendeten Abkürzungen den einzelnen Buchstaben verwenden, um je nach Fall einen Desoxyribonukleosid-Monophosphatrest oder einen Ribonukleosid-Monophosphatrest darzustellen, und dass nur der Chemiker oder Nukleotidstudent Metabolismus betrifft wahrscheinlich die angegebenen Abkürzungen.

Im Stoffwechsel (nach dem diese benannt wurden) machen die Abkürzungen Sinn. ATP ist Adenosintriphosphat, also muss das „A“ das Nukleosid Adenosin darstellen, und dTTP, Desoxy-Thymidintriphosphat, ist der Metabolit, der ein DNA-Vorläufer ist, der von der DNA-Polymerase verwendet wird. Der Grund, warum dU die Einbeziehung rechtfertigt, ist, dass dUMP in Zellen existiert – als Vorläufer von dTMP (das dann in dTTP umgewandelt wird).

Also endlich zu Ihrem Q1 über 5-Methyluridin. Die Antwort ist, dass dies meines Wissens in Zellen nicht als freies Nukleosid oder als freie verwandte Base oder Nukleotid vorkommt . Es kann nur angenommen werden, dass es an bestimmten Positionen in bestimmten Transfer-RNAs (und ribosomalen RNAs) vorkommt, wo es durch die enzymatische Modifikation des Uracil-Rings durch eine 5-Methyluridin-Methyltransferase produziert wird . Daher gab es im Stoffwechselzeitalter, vor der detaillierten chemischen Analyse von Nebenbasen in strukturellen RNAs, für Biochemiker nie einen Grund, sich auf 5-Methyluridin zu beziehen und seine Abkürzung in Betracht zu ziehen.

Vielleicht ist Ihnen bewusst, dass es viele kleinere Basen dieses Typs in verschiedenen tRNAs gibt, die alle durch enzymatische Modifikation der vier Basen produziert werden, die in einem anfänglichen RNA-Transkript vorkommen, das von RNA-Polymerase synthetisiert wird. Es gibt über ein halbes Dutzend verschiedene Uracil-Modifikationen, daher war es für die Wissenschaftler, die an ihnen arbeiteten, viel sinnvoller, sie mit Abkürzungen zu unterscheiden, die auf ihre Chemie hinweisen, als ihnen willkürliche einzelne Buchstaben zuzuweisen. Die Tatsache, dass man T logischerweise als Abkürzung für 5-Methyluridin verwenden könnte, wäre praktisch ohne Nutzen gewesen und hätte aufgrund der Assoziation von Thymin mit DNA durchaus zu Verwirrung führen können. Damit wäre der Nomenklatur-Standardisierungsausschuss vor vollendete Tatsachen gestellt worden. Unter solchen Umständen siegt der Realismus über den Idealismus. (Und auf jeden Fall sind die Namen der Basen ein Durcheinander – wie viele Schüler wurden durch Adenin/Adenosin, aber durch Cytosin/Cytidin verwirrt.)

Zu Ihrer zweiten Frage: Die Leute sprechen nicht viel über m ⁵ U und U, aber wenn sie es tun, unterscheiden sie natürlich zwischen ihnen, weil sie verschiedene Moleküle sind. Insbesondere werden die Datenbanken für tRNA-Strukturen die unterschiedlichen modifizierten Basen klar unterscheiden.