Δεοξυθυμιδίνη

Δεοξυθυμιδίνη είναι το πιο κοινό όνομα του 1- (2-δεοξυ-β-ϋ-ριβοφουρανοσυλ) -5-μεθυλουρακίλη. Επίσης το όνομα Θυμιδίνη είναι κοινό. Η δεοξυθυμιδίνη είναι ένα σημαντικό μέρος του DNA (δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ).

Τι είναι η δεοξυθυμιδίνη;

Η δεοξυθυμιδίνη είναι ένας νουκλεοζίτης με τον μοριακό τύπο C10H14N2O5. Ένα νουκλεοζίτη είναι ένα μόριο που αποτελείται από τη λεγόμενη νουκλεοβάση και έναν μονοσακχαρίτη, την πεντόζη.

Η δεοξυθυμιδίνη ήταν ένα από τα πρώτα δομικά στοιχεία του DNA που ανακαλύφθηκε. Γι 'αυτό το DNA αρχικά ονομάστηκε επίσης θυμιδυλικό οξύ. Μόνο πολύ αργότερα μετονομάστηκε δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ. Η θυμιδίνη δεν είναι μόνο ένας νουκλεοζίτης του DNA, αλλά επίσης ένας νουκλεοζίτης του tRNA. Το tRNA είναι το RNA μεταφοράς.

Από χημική άποψη, η δεοξυθυμιδίνη αποτελείται από τη βασική θυμίνη και τη μονοσακχαρίτη δεοξυριβόζη. Και τα δύο συστήματα δακτυλίου συνδέονται με έναν Ν-γλυκοσιδικό δεσμό. Έτσι η βάση μπορεί να περιστρέφεται ελεύθερα στο μόριο. Όπως όλα τα νουκλεοσίδια πυριμιδίνης, η δεοξυθυμιδίνη είναι σταθερή σε οξύ.

Λειτουργία, εφέ & εργασίες

Η δεοξυθυμιδίνη είναι ένα νουκλεοζίτη που σχηματίζεται από θυμίνη και δεοξυριβόζη. Είναι ένας συνδυασμός μιας πυρηνικής βάσης (θυμίνης) και μιας πεντόζης (δεοξυριβόζη). Αυτή η σύνδεση αποτελεί το βασικό δομικό στοιχείο των νουκλεϊκών οξέων.

Ένα νουκλεϊκό οξύ είναι το λεγόμενο ετεροπολυμερές. Αποτελείται από πολλά νουκλεοτίδια που συνδέονται μεταξύ τους μέσω φωσφορικών εστέρων. Μέσω της χημικής διαδικασίας της φωσφορυλίωσης, οι νουκλεοζίτες ενσωματώνονται σε νουκλεοτίδια. Κατά τη διάρκεια της φωσφορυλίωσης, ομάδες φωσφορικών ή πυροφωσφορικών μεταφέρονται σε ένα μόριο στόχο, στην περίπτωση αυτή στα νουκλεοτίδια. Η νουκλεοσιδική δεοξυθυμιδίνη ανήκει στην οργανική βάση (νουκλεοβάση) θυμίνη. Σε αυτήν τη μορφή, η δεοξυθυμιδίνη λειτουργεί ως το βασικό δομικό στοιχείο του DNA. Το DNA είναι ένα μεγάλο μόριο που είναι πολύ πλούσιο σε φώσφορο και άζωτο. Λειτουργεί ως φορέας γενετικών πληροφοριών.

Το DNA αποτελείται από δύο μονόκλωνα. Αυτά τρέχουν σε αντίθετες κατευθύνσεις. Το σχήμα αυτών των κλώνων θυμίζει μια σκάλα με σχοινί, πράγμα που σημαίνει ότι οι μεμονωμένοι κλώνοι συνδέονται με ένα είδος στύλων. Αυτά τα πτερύγια σχηματίζονται από δύο από τις οργανικές βάσεις η καθεμία. Εκτός από τη θυμίνη, υπάρχουν επίσης οι βάσεις αδενίνη, κυτοσίνη και γουανίνη. Η θυμίνη συνδέεται πάντα με την αδενίνη. Δύο δεσμοί υδρογόνου σχηματίζονται μεταξύ των δύο βάσεων. Το DNA βρίσκεται στους κυτταρικούς πυρήνες των κυττάρων του σώματος.

Το καθήκον του DNA και, επομένως, το καθήκον της δεοξυθυμιδίνης είναι η αποθήκευση γενετικών πληροφοριών. Επιπλέον, κωδικοποιεί τη πρωτεϊνική βιοσύνθεση και, ως εκ τούτου, σε κάποιο βαθμό το «σχεδιάγραμμα» του αντίστοιχου ζωντανού όντος. Όλες οι διαδικασίες στο σώμα επηρεάζονται από αυτό. Επομένως, οι διαταραχές στο DNA οδηγούν επίσης σε σοβαρές διαταραχές στο σώμα.

Εκπαίδευση, εμφάνιση, ιδιότητες και βέλτιστες τιμές

Βασικά, η δεοξυθυμιδίνη αποτελείται μόνο από άνθρακα, υδρογόνο, άζωτο και οξυγόνο. Το σώμα θα μπορούσε επίσης να συνθέτει τα ίδια τα νουκλεοσίδια.

Ωστόσο, η σύνθεση είναι αρκετά περίπλοκη και πολύ χρονοβόρα, έτσι ώστε μόνο μέρος της δεοξυθυμιδίνης παράγεται με αυτόν τον τρόπο. Για να εξοικονομήσει ενέργεια, το σώμα χρησιμοποιεί ένα είδος ανακύκλωσης και χρησιμοποιεί το λεγόμενο διάσωμα. Οι πουρίνες δημιουργούνται όταν διασπώνται τα νουκλεϊκά οξέα. Μέσω διαφόρων χημικών διεργασιών, νουκλεοτίδια και έτσι επίσης νουκλεοζίτες μπορούν να ληφθούν από αυτές τις βάσεις πουρίνης.

Ασθένειες & Διαταραχές

Η βλάβη της δεοξυθυμιδίνης μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη του DNA. Πιθανές αιτίες βλάβης του DNA είναι ελαττωματικές μεταβολικές διεργασίες, χημικές ουσίες ή ιοντίζουσα ακτινοβολία. Η ιονίζουσα ακτινοβολία περιλαμβάνει, για παράδειγμα, την υπεριώδη ακτινοβολία. Μία ασθένεια στην οποία το DNA παίζει σημαντικό ρόλο είναι ο καρκίνος.

Δεκάδες εκατομμύρια κύτταρα πολλαπλασιάζονται στο ανθρώπινο σώμα κάθε μέρα. Για μια ομαλή αναπαραγωγή, είναι σημαντικό το DNA να είναι άθικτο, πλήρες και χωρίς ελαττώματα. Μόνο με αυτόν τον τρόπο μπορούν να διαβιβαστούν όλες οι σχετικές γενετικές πληροφορίες στα θυγατρικά κύτταρα.Παράγοντες όπως η υπεριώδης ακτινοβολία, οι χημικές ουσίες, οι ελεύθερες ρίζες ή η ακτινοβολία υψηλής ενέργειας μπορούν όχι μόνο να βλάψουν τον κυτταρικό ιστό, αλλά επίσης να οδηγήσουν σε σφάλματα στην αναπαραγωγή του DNA κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης. Ως αποτέλεσμα, οι γενετικές πληροφορίες περιέχουν λανθασμένες πληροφορίες. Συνήθως τα κύτταρα διαθέτουν μηχανισμό επιδιόρθωσης. Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να αποκατασταθεί μικρή ζημιά στο γονιδίωμα.

Ωστόσο, μπορεί να συμβεί ότι η ζημιά μεταφέρεται στα θυγατρικά κύτταρα. Κάποιος μιλά εδώ για μεταλλάξεις στη γενετική σύνθεση. Εάν υπάρχουν πάρα πολλές μεταλλάξεις στο DNA, τα υγιή κύτταρα συνήθως ξεκινούν προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο (απόπτωση) και καταστρέφονται. Αυτό γίνεται για να αποφευχθεί η περαιτέρω εξάπλωση της γενετικής βλάβης. Ο κυτταρικός θάνατος ξεκινά από διάφορους πομπούς σήματος. Η ζημιά σε αυτούς τους πομπούς σήματος φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη καρκίνου. Εάν δεν αντιδρούν, τα κύτταρα δεν καταστρέφονται το ένα το άλλο και η βλάβη στο DNA μεταφέρεται από την παραγωγή κυττάρων στην παραγωγή κυττάρων.

Η θυμίνη και έτσι η δεοξυθυμιδίνη φαίνεται να είναι ιδιαίτερα σημαντικά για την επεξεργασία της υπεριώδους ακτινοβολίας. Όπως αναφέρθηκε ήδη, η υπεριώδης ακτινοβολία μπορεί να οδηγήσει σε μεταλλάξεις του DNA. Η βλάβη του CPD είναι ιδιαίτερα συχνή λόγω της υπεριώδους ακτινοβολίας. Σε αυτές τις βλάβες CPD, δύο δομικά στοιχεία θυμίνης συνήθως συνδυάζονται για να σχηματίσουν το λεγόμενο διμερές και να σχηματίσουν μια συμπαγή μονάδα. Ως αποτέλεσμα, το DNA δεν μπορεί πλέον να διαβάζεται σωστά και αυτό οδηγεί σε κυτταρικό θάνατο ή, στη χειρότερη περίπτωση, καρκίνο του δέρματος.

Αυτή η διαδικασία ολοκληρώνεται μόλις ένα picosecond αφού απορροφηθούν οι ακτίνες UV. Ωστόσο, για να γίνει αυτό, οι βάσεις θυμίνης πρέπει να βρίσκονται σε συγκεκριμένη διάταξη. Δεδομένου ότι αυτό δεν συμβαίνει τόσο συχνά, η ζημιά που προκαλείται από την υπεριώδη ακτινοβολία είναι ακόμη περιορισμένη. Ωστόσο, εάν το γενετικό υλικό παραμορφώνεται με τέτοιο τρόπο ώστε περισσότερα θυρίνες βρίσκονται στη σωστή διάταξη, υπάρχει επίσης αυξημένος σχηματισμός διμερών και επομένως μεγαλύτερη βλάβη στο DNA.