Deoksytymidyna

Deoksytymidyna to bardziej popularna nazwa 1- (2-deoksy-β-D-rybofuranozylo) -5-metylouracyl. Również nazwa Tymidyna jest powszechne. Deoksytymidyna jest ważną częścią DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy).

Co to jest dezoksytymidyna?

Deoksytymidyna jest nukleozydem o wzorze cząsteczkowym C10H14N2O5. Nukleozyd to cząsteczka składająca się z tak zwanej zasady nukleinowej i monosacharydu - pentozy.

Deoksytymidyna była jednym z pierwszych odkrytych elementów budulcowych DNA. Dlatego DNA początkowo nazywano również kwasem tymidylowym. Dopiero znacznie później przemianowano go na kwas dezoksyrybonukleinowy. Tymidyna jest nie tylko nukleozydem DNA, ale także nukleozydem tRNA. TRNA to transferowy RNA.

Z chemicznego punktu widzenia dezoksytymidyna składa się z zasadowej tyminy i dezoksyrybozy monosacharydowej. Oba układy pierścieniowe są połączone wiązaniem N-glikozydowym. W ten sposób podstawa może się swobodnie obracać w cząsteczce. Podobnie jak wszystkie nukleozydy pirymidynowe, dezoksytymidyna jest stabilna w kwasie.

Funkcja, efekt i zadania

Deoksytymidyna jest nukleozydem, który powstaje z tyminy i dezoksyrybozy. Jest to połączenie zasady nukleinowej (tyminy) i pentozy (dezoksyrybozy). To połączenie stanowi podstawowy budulec kwasów nukleinowych.

Kwas nukleinowy to tak zwany heteropolimer. Składa się z kilku nukleotydów połączonych ze sobą estrami fosforanowymi. W procesie chemicznym fosforylacji nukleozydy są wbudowywane w nukleotydy. Podczas fosforylacji grupy fosforanów lub pirofosforanów są przenoszone na cząsteczkę docelową, w tym przypadku na nukleotydy. Deoksytymidyna nukleozydowa należy do organicznej zasady (zasady nukleotydowej) tyminy. W tej postaci dezoksytymidyna działa jako podstawowy budulec DNA. DNA to duża cząsteczka, która jest bardzo bogata w fosfor i azot. Działa jako nośnik informacji genetycznej.

DNA składa się z dwóch pojedynczych nici. Te biegną w przeciwnych kierunkach. Kształt tych splotek przypomina drabinkę linową, co oznacza, że ​​poszczególne splotki połączone są rodzajem ramiaków. Te pręty są utworzone z dwóch zasad organicznych. Oprócz tyminy istnieją również zasady adenina, cytozyna i guanina. Tymina zawsze wiąże się z adeniną. Między dwiema zasadami tworzą się dwa wiązania wodorowe. DNA znajduje się w jądrach komórkowych komórek ciała.

Zadaniem DNA, a tym samym dezoksytymidyny, jest przechowywanie informacji genetycznej. Ponadto koduje biosyntezę białek, a tym samym do pewnego stopnia „plan” odpowiedniej żywej istoty. Ma to wpływ na wszystkie procesy zachodzące w organizmie. Dlatego zaburzenia w DNA prowadzą również do poważnych zaburzeń w organizmie.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

Zasadniczo dezoksytymidyna składa się tylko z węgla, wodoru, azotu i tlenu. Organizm byłby również w stanie sam syntetyzować nukleozydy.

Jednak synteza jest dość złożona i bardzo czasochłonna, tak że tylko część dezoksytymidyny jest wytwarzana w ten sposób. W celu oszczędzania energii organizm dokonuje swego rodzaju recyklingu i wykorzystuje tzw. Ścieżkę ratunkową. Puryny powstają w wyniku rozkładu kwasów nukleinowych. Z tych zasad purynowych można otrzymać nukleotydy, a tym samym również nukleozydy, za pomocą różnych procesów chemicznych.

Choroby i zaburzenia

Upośledzenie dezoksytymidyny może prowadzić do uszkodzenia DNA. Możliwe przyczyny uszkodzenia DNA to nieprawidłowe procesy metaboliczne, substancje chemiczne lub promieniowanie jonizujące. Promieniowanie jonizujące obejmuje na przykład promieniowanie UV. Jedną z chorób, w których DNA odgrywa ważną rolę, jest rak.

Każdego dnia w ludzkim ciele mnożą się dziesiątki milionów komórek. Dla sprawnej reprodukcji ważne jest, aby DNA było nieuszkodzone, kompletne i wolne od wad. Tylko w ten sposób wszystkie istotne informacje genetyczne mogą zostać przekazane komórkom potomnym.Czynniki takie jak promieniowanie UV, chemikalia, wolne rodniki lub promieniowanie wysokoenergetyczne mogą nie tylko uszkadzać tkankę komórkową, ale także prowadzić do błędów w duplikacji DNA podczas podziału komórki. W rezultacie informacje genetyczne zawierają nieprawidłowe informacje. Zwykle komórki mają zainstalowany mechanizm naprawczy. W ten sposób można faktycznie naprawić drobne uszkodzenia genomu.

Jednak może się zdarzyć, że uszkodzenie zostanie przeniesione na komórki potomne. Mówi się tu o mutacjach w strukturze genetycznej. Jeśli w DNA jest zbyt wiele mutacji, zdrowe komórki zwykle inicjują zaprogramowaną śmierć komórki (apoptozę) i niszczą się. Ma to na celu zapobieżenie dalszemu rozprzestrzenianiu się uszkodzeń genetycznych. Śmierć komórki jest inicjowana przez różne nadajniki sygnału. Wydaje się, że uszkodzenie tych przekaźników sygnału odgrywa ważną rolę w rozwoju raka. Jeśli nie reagują, komórki nie niszczą się nawzajem, a uszkodzenie DNA jest przekazywane z pokolenia na pokolenie.

Tymina, a tym samym dezoksytymidyna, wydaje się być szczególnie ważna w przetwarzaniu promieniowania UV. Jak już wspomniano, promieniowanie UV może prowadzić do mutacji DNA. Uszkodzenie CPD jest szczególnie częste z powodu promieniowania UV. W tych uszkodzeniach CPD dwa bloki budulcowe tyminy zwykle łączą się, tworząc tak zwany dimer i tworzą stałą jednostkę. W rezultacie DNA nie może być już poprawnie odczytane, co prowadzi do śmierci komórki lub, w najgorszym przypadku, raka skóry.

Proces ten kończy się zaledwie pikosekundę po wchłonięciu promieni UV. Jednak aby to zrobić, zasady tyminy muszą być w określonym układzie. Ponieważ nie zdarza się to tak często, szkody spowodowane promieniowaniem UV są nadal ograniczone. Jeśli jednak materiał genetyczny jest zniekształcony w taki sposób, że więcej tymin znajduje się we właściwym układzie, następuje również zwiększone tworzenie się dimerów, a tym samym większe uszkodzenia w DNA.