deoksitymidiinillä

deoksitymidiinillä on yleisin nimi 1- (2-deoksi-p-D-ribofuranosyyli) -5-metyyliaurasiili. Myös nimi tymidiini on yleistä. Deoksitymidiini on tärkeä osa DNA: ta (deoksiribonukleiinihappo).

Mikä on deoksitymidiini?

Deoksitymidiini on nukleosidi, jolla on molekyylikaava C10H14N2O5. Nukleosidi on molekyyli, joka koostuu ns. Nukleobasesta ja monosakkaridista, pentoosista.

Deoksitymidiini oli yksi ensimmäisistä löydetyn DNA: n rakennuspalikoista. Siksi DNA: ta kutsuttiin alun perin myös tymidyylihapoksi. Vasta sen jälkeen, kun se myöhemmin nimettiin uudelleen deoksiribonukleiinihapoksi. Tymidiini ei ole vain DNA: n nukleosidi, vaan myös tRNA: n nukleosidi. TRNA on siirto-RNA.

Kemiallisesta näkökulmasta deoksitymidiini koostuu tymiiniemäksestä ja monosakkaridideoksiribososista. Molemmat rengasjärjestelmät on kytketty N-glykosidisilla sidoksilla. Siten emäs voi pyöriä vapaasti molekyylissä. Kuten kaikki pyrimidiininukleosidit, deoksitymidiini on haponkestävä.

Toiminto, vaikutukset ja tehtävät

Deoksitymidiini on nukleosidi, joka muodostuu tymiinistä ja deoksiboboosista. Se on yhdistelmä nukleiiniemästä (tymiini) ja pentoosia (deoksiribroosia). Tämä yhteys muodostaa nukleiinihappojen emäksisen rakennuspalikan.

Nukleiinihappo on ns. Heteropolymeeri. Se koostuu useista nukleotideistä, jotka on kytketty toisiinsa fosfaattiestereiden kautta. Fosforyloinnin kemiallisen prosessin avulla nukleosidit rakennetaan nukleotideiksi. Fosforyloinnin aikana fosfaatti- tai pyrofosfaattiryhmät siirtyvät kohdemolekyyliin, tässä tapauksessa nukleotideihin. Nukleosidi-deoksitymidiini kuuluu orgaaniseen emäksen (nukleoemäksen) tymiiniin. Tässä muodossa deoksitymidiini toimii DNA: n perusaineena. DNA on suuri molekyyli, joka on erittäin runsaasti fosforia ja typpeä. Se toimii geneettisen tiedon kantajana.

DNA koostuu kahdesta yksittäisestä juosteesta. Ne kulkevat vastakkaisiin suuntiin. Näiden säikeiden muoto muistuttaa köysitikkaita, mikä tarkoittaa, että yksittäiset säikeet yhdistetään eräänlaisilla tyreillä. Nämä välilevyt on muodostettu kahdesta orgaanisesta emäksestä. Tymiinin lisäksi on myös emäksiä adeniini, sytosiini ja guaniini. Tyymiini sitoutuu aina adeniiniin. Näiden kahden emäksen välillä muodostuu kaksi vety sidosta. DNA sijaitsee kehon solujen ytimissä.

DNA: n ja siten myös deoksitymidiinin tehtävä on tallentaa geneettistä tietoa. Lisäksi se koodaa proteiinien biosynteesiä ja siten jossain määrin kunkin elävän olennon "suunnitelmaa". Tämä vaikuttaa kaikkiin kehon prosesseihin. Siksi häiriöt DNA: ssa johtavat myös vakaviin häiriöihin kehossa.

Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot

Periaatteessa deoksitymidiini koostuu vain hiilestä, vedystä, typestä ja hapesta. Keho pystyy myös syntetisoimaan nukleosidit itse.

Synteesi on kuitenkin melko monimutkaista ja erittäin aikaa vievää, joten vain osa deoksitymidiinistä tuotetaan tällä tavalla. Energian säästämiseksi keho harjoittaa eräänlaista kierrätystä ja käyttää ns. Pelastuspolkua. Puriinit syntyy, kun nukleiinihapot hajoavat. Näistä puriiniemäksistä voidaan saada erilaisten kemiallisten prosessien avulla nukleotideja ja siten myös nukleosideja.

Sairaudet ja häiriöt

Deoksitymidiinin heikentyminen voi johtaa DNA-vaurioihin. Mahdollisia DNA-vaurioiden syitä ovat vialliset aineenvaihduntaprosessit, kemialliset aineet tai ionisoiva säteily. Ionisoiva säteily sisältää esimerkiksi UV-säteilyn. Yksi sairaus, jossa DNA: lla on tärkeä rooli, on syöpä.

Kymmenet miljoonat solut lisääntyvät ihmiskehossa joka päivä. Sujuvan lisääntymisen kannalta on tärkeää, että DNA on vahingoittumaton, täydellinen ja vailla vikoja. Vain tällä tavalla kaikki asiaankuuluva geneettinen tieto voidaan välittää tytärsoluille.Sellaiset tekijät kuin UV-säteily, kemikaalit, vapaat radikaalit tai korkean energian säteily voivat vahingoittaa solukudosta, mutta myös johtaa virheisiin DNA: n kopioinnissa solunjaon aikana. Seurauksena on, että geneettinen tieto sisältää vääriä tietoja. Tavallisesti soluilla on paikallaan korjausmekanismi. Tällä tavalla genomin pienet vauriot voidaan tosiasiallisesti korjata.

Voi kuitenkin tapahtua, että vauriot siirtyvät tytärsoluille. Tässä puhutaan mutaatioista geneettisessä muodossa. Jos DNA: ssa on liikaa mutaatioita, terveet solut aloittavat yleensä ohjelmoidun solukuoleman (apoptoosi) ja tuhoavat itsensä. Tämä estää geneettisen vaurion leviämisen edelleen. Solukuolema aloitetaan eri signaalilähettimillä. Näiden signaalilähettimien vaurioilla näyttää olevan tärkeä merkitys syövän kehittymisessä. Jos ne eivät reagoi, solut eivät tuhoa toisiaan ja DNA: n vauriot siirtyvät solujen sukupolvesta toiseen.

Tyymiini ja siten myös deoksitymidiini näyttävät olevan erityisen tärkeitä UV-säteilyn prosessoinnissa. Kuten jo mainittiin, UV-säteily voi johtaa DNA-mutaatioihin. CPD-vauriot ovat erityisen yleisiä UV-säteilyn takia. Näissä CPD-vaurioissa kaksi tymiinirakennuselementtiä yhdistyvät yleensä ns. Dimeriksi ja muodostavat kiinteän yksikön. Seurauksena on, että DNA: ta ei voida enää lukea oikein ja tämä johtaa solukuolemaan tai pahimmassa tapauksessa ihosyöpään.

Tämä prosessi on valmis vain pikosekunnin kuluttua UV-säteilyjen absorboitumisesta. Tätä varten tymiiniemästen on kuitenkin oltava erityisessä järjestelyssä. Koska näin ei ole niin usein, UV-säteilyn aiheuttamat vahingot ovat silti vähäiset. Kuitenkin, jos geneettinen aineisto on vääristynyt siten, että enemmän tymiinejä on oikeassa järjestyksessä, myös dimeerien muodostuminen lisääntyy ja siten lisää vaurioita DNA: ssa.