Деокситимідин

Деокситимідин є більш поширеною назвою 1- (2-дезокси-β-D-рибофуранозил) -5-метилурацил. Також назва Тимідин є загальним. Деокситимідин - важлива частина ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота).

Що таке деокситимідин?

Деокситимідин - нуклеозид з молекулярною формулою C10H14N2O5. Нуклеозид - це молекула, що складається з так званої нуклеобази та моносахариду - пентози.

Деокситимідин був одним з перших будівельних блоків ДНК, які були виявлені. Ось чому ДНК спочатку також називали тимідиловою кислотою. Лише пізніше її перейменували на дезоксирибонуклеїнову кислоту. Тимідин є не тільки нуклеозидом ДНК, але і нуклеозидом тРНК. ТРНК є передавальною РНК.

З хімічної точки зору деокситимідин складається з основного тиміну та моносахариду дезоксирибози. Обидві кільцеві системи пов'язані N-глікозидною зв'язком. Таким чином, основа може вільно обертатися в молекулі. Як і всі нуклеозиди піримідину, дезокситимідин є кислотостійким.

Функція, ефект та завдання

Деокситимідин - нуклеозид, який утворюється з тиміну та дезоксирибози. Це поєднання нуклеїнової основи (тимін) і пентози (дезоксирибоза). Цей зв'язок утворює основний будівельний блок нуклеїнових кислот.

Нуклеїнова кислота - це так званий гетерополімер. Він складається з декількох нуклеотидів, які з'єднані один з одним за допомогою фосфатних ефірів. Через хімічний процес фосфорилювання нуклеозиди вбудовуються в нуклеотиди. Під час фосфорилювання групи фосфатів або пірофосфатів переносяться на молекулу-мішень, в даному випадку - на нуклеотиди. Нуклеозид деокситимідин належить до органічного підстави (нуклеобази) тиміну. У цій формі деокситимідин функціонує як основний будівельний блок ДНК. ДНК - це велика молекула, яка дуже багата фосфором та азотом. Він виступає носієм генетичної інформації.

ДНК складається з двох окремих ланцюгів. Вони бігають у протилежних напрямках. Форма цих пасм нагадує мотузкову драбину, а значить, окремі пасма з'єднані своєрідним стилем. Ці шпари формуються з двох органічних основ кожен. Крім тиміну, є також основи аденін, цитозин та гуанін. Тимін завжди зв’язується з аденіном. Між двома основами утворюються два водневі зв’язки. ДНК розташована в клітинних ядрах клітин організму.

Завдання ДНК, а отже, і завдання дезокситимідину - зберігати генетичну інформацію. Крім того, він кодує біосинтез білка і, таким чином, певною мірою є «кресленням» відповідної живої істоти. На це впливають усі процеси в організмі. Порушення всередині ДНК також призводять до серйозних порушень в організмі.

Освіта, виникнення, властивості та оптимальні значення

В основному, деокситимідин складається лише з вуглецю, водню, азоту та кисню. Організм також міг би сам синтезувати нуклеозиди.

Однак синтез досить складний і дуже трудомісткий, тому таким чином виробляється лише частина дезокситимідину. З метою економії енергії організм здійснює своєрідну переробку та використовує так званий шлях порятунку. Пурини створюються при руйнуванні нуклеїнових кислот. Через різні хімічні процеси з цих пуринових основ можуть бути отримані нуклеотиди, а отже, і нуклеозиди.

Хвороби та розлади

Порушення деокситимідину може призвести до пошкодження ДНК. Можливими причинами пошкодження ДНК є несправні обмінні процеси, хімічні речовини або іонізуюче випромінювання. Іонізуюче випромінювання включає, наприклад, УФ-випромінювання. Одним із захворювань, при якому ДНК відіграє важливу роль, є рак.

Щодня в організмі людини розмножуються десятки мільйонів клітин. Для безперебійного відтворення важливо, щоб ДНК була непошкодженою, повною і не мала дефектів. Тільки таким чином вся відповідна генетична інформація може передаватися дочірнім клітинам.Такі фактори, як УФ-випромінювання, хімічні речовини, вільні радикали або високоенергетичне випромінювання, можуть не тільки пошкодити клітинні клітини, але й призвести до помилок у дублюванні ДНК під час поділу клітин. Як результат, генетична інформація містить неправильну інформацію. Зазвичай клітини мають механізм відновлення. Таким чином, незначні пошкодження геному можуть бути фактично відшкодовані.

Однак може статися так, що шкода передається дочірнім клітинам. Тут говорять про мутації в генетичному складі. Якщо в ДНК занадто багато мутацій, здорові клітини зазвичай ініціюють запрограмовану загибель клітин (апоптоз) і руйнуються самі. Це запобігає подальшому поширенню генетичної шкоди. Загибель клітин ініціюється різними передавачами сигналів. Пошкодження цих передавачів сигналу, схоже, відіграють важливу роль у розвитку раку. Якщо вони не реагують, клітини не руйнують одна одну і пошкодження ДНК передається від генерації клітин до генерації клітин.

Тимін, а отже, і деокситимідин, здається, особливо важливі при обробці УФ-випромінювання. Як вже було сказано, УФ-випромінювання може призвести до мутацій ДНК. Пошкодження ІПС особливо часто зустрічається через УФ-випромінювання. У цих пошкодженнях CPD два тимінові будівельні блоки зазвичай поєднуються, утворюючи так званий димер і утворюючи тверду одиницю. Як результат, ДНК вже не можна правильно читати, а це призводить до загибелі клітин або, в гіршому випадку, до раку шкіри.

Цей процес завершується лише пікосекундою після поглинання УФ-променів. Для цього, однак, основи тиміну повинні бути в певному розташуванні. Оскільки це трапляється не так часто, шкода, викликана УФ-випромінюванням, все ще обмежена. Однак якщо генетичний матеріал спотворений таким чином, що більше тимінів знаходиться в правильному розташуванні, також спостерігається посилене утворення димерів і, таким чином, більша шкода всередині ДНК.