Deoksitimidinas

Deoksitimidinas yra labiau paplitęs vardas 1- (2-deoksi-β-D-ribofuranozil) -5-metiliracilo. Taip pat vardas Timidinas yra dažnas. Dezoksitimidinas yra svarbi DNR dalis (dezoksiribonukleorūgštis).

Kas yra deoksitimidinas?

Deoksitimidinas yra nukleozidas, kurio molekulinė formulė yra C10H14N2O5. Nukleozidas yra molekulė, susidedanti iš vadinamosios nukleobazės ir monosacharido - pentozės.

Deoksitimidinas buvo vienas iš pirmųjų DNR atraminių elementų. Štai kodėl DNR iš pradžių taip pat buvo vadinama timidilo rūgštimi. Tik daug vėliau ji buvo pervadinta dezoksiribonukleino rūgštimi. Timidinas yra ne tik DNR nukleozidas, bet ir tRNR nukleozidas. TRNR yra perdavimo RNR.

Cheminiu požiūriu deoksitimidiną sudaro bazinis timinas ir monosacharidas dezoksiribozė. Abi žiedų sistemos yra sujungtos N-glikozidiniu ryšiu. Taigi bazė gali laisvai suktis molekulėje. Deoksitimidinas, kaip ir visi pirimidino nukleozidai, yra stabilus rūgštyje.

Funkcija, poveikis ir užduotys

Deoksitimidinas yra nukleozidas, susidarantis iš timino ir dezoksiribozės. Tai yra branduolinės bazės (timinas) ir pentozės (dezoksiribozės) derinys. Šis ryšys sudaro pagrindinį nukleorūgščių elementą.

Nukleorūgštis yra vadinamasis heteropolimeras. Jį sudaro keli nukleotidai, sujungti vienas su kitu fosfatų esteriais. Atliekant cheminį fosforilinimo procesą, nukleozidai yra įmontuojami į nukleotidus. Fosforilinimo metu fosfatų arba pirofosfatų grupės perkeliamos į tikslinę molekulę, šiuo atveju - į nukleotidus. Nukleozidų deoksitimidinas priklauso organinei bazei (nukleobazei) timinui. Šioje formoje deoksitimidinas veikia kaip pagrindinė DNR struktūros dalis. DNR yra didelė molekulė, kurioje gausu fosforo ir azoto. Jis veikia kaip genetinės informacijos nešėjas.

DNR yra sudaryta iš dviejų pavienių gijų. Jie važiuoja priešingomis kryptimis. Šių sruogų forma primena virvių kopėčias, o tai reiškia, kad atskiros sruogos yra sujungtos tam tikromis sruogomis. Šios tarpinės yra suformuotos iš dviejų organinių bazių. Be timino, taip pat yra bazių adenino, citozino ir guanino. Timinas visada jungiasi su adeninu. Tarp dviejų bazių susidaro du vandenilio ryšiai. DNR yra kūno ląstelių branduoliuose.

DNR, taigi ir deoksitimidino, užduotis yra saugoti genetinę informaciją. Be to, jis koduoja baltymų biosintezę ir tam tikru mastu yra atitinkamos gyvos būtybės „projektas“. Tam įtakos turi visi organizmo procesai. Dėl to DNR sutrikimai taip pat sukelia rimtus kūno sutrikimus.

Išsilavinimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės

Iš esmės deoksitimidiną sudaro tik anglis, vandenilis, azotas ir deguonis. Kūnas taip pat sugebėtų pats sintetinti nukleozidus.

Tačiau sintezė yra gana sudėtinga ir reikalauja daug laiko, todėl tokiu būdu gaunama tik dalis deoksitimidino. Siekdamas taupyti energiją, organizmas vykdo savotišką perdirbimą ir naudojasi vadinamuoju gelbėjimo keliu. Purinai susidaro suskaidžius nukleorūgštis. Atliekant įvairius cheminius procesus, iš šių purino bazių galima gauti nukleotidus, taigi ir nukleozidus.

Ligos ir sutrikimai

Dėl deoksitimidino funkcijos sutrikimo gali būti pažeista DNR. Galimos DNR pažeidimo priežastys yra netinkami medžiagų apykaitos procesai, cheminės medžiagos ar jonizuojančioji spinduliuotė. Į jonizuojančiąją spinduliuotę įeina, pavyzdžiui, UV spinduliuotė. Viena liga, kuriai DNR vaidina svarbų vaidmenį, yra vėžys.

Kiekvieną dieną žmogaus organizme dauginasi dešimtys milijonų ląstelių. Norint sklandžiai daugintis, svarbu, kad DNR nebūtų nepažeista, išsami ir be defektų. Tik tokiu būdu visa svarbi genetinė informacija gali būti perduodama dukterinėms ląstelėms.Tokie veiksniai kaip UV spinduliuotė, chemikalai, laisvieji radikalai ar didelės energijos spinduliuotė gali ne tik pakenkti ląstelių audiniams, bet ir sukelti DNR dubliavimo klaidas ląstelių dalijimosi metu. Dėl to genetinėje informacijoje yra neteisingos informacijos. Paprastai ląstelėse yra įdiegtas taisymo mechanizmas. Tokiu būdu nedidelę genomo žalą iš tikrųjų galima atitaisyti.

Tačiau gali atsitikti, kad žala bus perduota dukterinėms ląstelėms. Čia kalbama apie genetinės struktūros mutacijas. Jei DNR mutacijų yra per daug, sveikos ląstelės paprastai inicijuoja užprogramuotą ląstelių mirtį (apoptozę) ir sunaikina save. Taip siekiama užkirsti kelią genetinei žalai plisti toliau. Ląstelių mirtį inicijuoja įvairūs signalo siųstuvai. Šių signalų siųstuvų pažeidimai, atrodo, vaidina svarbų vaidmenį vystant vėžį. Jei jos nereaguoja, ląstelės nesunaikina viena kitos ir DNR pažeidimas pereina iš ląstelių kartos į ląstelių generaciją.

Timiinas, taigi ir deoksitimidinas, atrodo, yra ypač svarbūs apdorojant UV spinduliuotę. Kaip jau minėta, UV spinduliuotė gali sukelti DNR mutacijas. CPD žala ypač dažna dėl UV spinduliuotės. Atliekant šiuos CPD pažeidimus, du timino statybiniai blokai paprastai susilieja ir sudaro vadinamąjį dimerį ir sudaro vientisą vienetą. Dėl to DNR nebegali teisingai nuskaityti ir tai lemia ląstelių mirtį arba, blogiausiu atveju, odos vėžį.

Šis procesas užbaigiamas tik per sekundę po to, kai absorbuoti UV spinduliai. Tačiau, norint tai padaryti, timino bazės turi būti specialiai išdėstytos. Kadangi taip nėra dažnai, UV spinduliuotės daroma žala vis dar nedidelė. Tačiau, jei genetinė medžiaga yra iškraipoma taip, kad daugiau timinų būtų tinkamai išdėstyti, padidėja dimerų susidarymas ir dėl to didesnė žala DNR.