Dezoksimidīns

Dezoksimidīns ir visizplatītākais nosaukums 1- (2-deoksi-β-D-ribofuranozil) -5-metiluracils. Arī vārds Timidīns ir izplatīta. Dezoksitimidīns ir svarīga DNS sastāvdaļa (dezoksiribonukleīnskābe).

Kas ir dezoksitimidīns?

Dezoksitimidīns ir nukleozīds ar molekulāro formulu C10H14N2O5. Nukleozīds ir molekula, kas sastāv no tā saucamās nukleobāzes un monosaharīda - pentozes.

Dezoksimidīns bija viens no pirmajiem atklātajiem DNS blokiem. Tāpēc DNS sākotnēji sauca arī par timidilskābi. Tikai daudz vēlāk to pārdēvēja par dezoksiribonukleīnskābi. Timidīns ir ne tikai DNS nukleozīds, bet arī tRNS nukleozīds. TRNS ir pārneses RNS.

No ķīmiskā viedokļa dezoksimidīns sastāv no pamata timīna un monosaharīda dezoksiribozes. Abas gredzenu sistēmas ir saistītas ar N-glikozīdisko saiti. Tādējādi bāze molekulā var brīvi griezties. Tāpat kā visi pirimidīna nukleozīdi, dezoksitimidīns ir stabils skābēm.

Funkcija, efekts un uzdevumi

Dezoksitimidīns ir nukleozīds, kas veidojas no timīna un dezoksiribozes. Tas ir nukleozās bāzes (timīna) un pentozes (dezoksiribozes) kombinācija. Šis savienojums veido nukleīnskābju pamata celtniecības bloku.

Nukleīnskābe ir tā sauktais heteropolimērs. Tas sastāv no vairākiem nukleotīdiem, kas ir savienoti viens ar otru caur fosfātu esteriem. Fosforilēšanas ķīmiskajā procesā nukleozīdi tiek iebūvēti nukleotīdos. Fosforilēšanas laikā fosfātu vai pirofosfātu grupas tiek pārnestas uz mērķa molekulu, šajā gadījumā - uz nukleotīdiem. Nukleozīdu dezoksitimidīns pieder pie organiskās bāzes (nukleobāzes) timīna. Šajā formā dezoksitimidīns darbojas kā DNS pamatbūve. DNS ir liela molekula, kas ir ļoti bagāta ar fosforu un slāpekli. Tas darbojas kā ģenētiskās informācijas nesējs.

DNS sastāv no diviem atsevišķiem virzieniem. Tie darbojas pretējos virzienos. Šo dzīslu forma atgādina virvju kāpnes, kas nozīmē, ka atsevišķās šķipsnas ir savienotas ar sava veida stiliem. Šīs šķautnes veido no divām organiskajām bāzēm. Papildus timīnam ir arī adenīna, citozīna un guanīna bāzes. Tiamīns vienmēr saistās ar adenīnu. Starp abām bāzēm veidojas divas ūdeņraža saites. DNS atrodas ķermeņa šūnu kodolos.

DNS un tādējādi arī dezoksimidīna uzdevums ir uzglabāt ģenētisko informāciju. Turklāt tas kodē olbaltumvielu biosintēzi un tādējādi zināmā mērā attiecīgās dzīvās būtnes "projektu". Tas ietekmē visus procesus ķermenī. Tāpēc traucējumi DNS iekšienē arī izraisa nopietnus traucējumus organismā.

Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības

Pamatā dezoksimidīns sastāv tikai no oglekļa, ūdeņraža, slāpekļa un skābekļa. Ķermenis arī spētu sintezēt nukleozīdus pats.

Tomēr sintēze ir diezgan sarežģīta un ļoti laikietilpīga, tāpēc šādā veidā tiek iegūta tikai daļa dezoksimidīna. Lai taupītu enerģiju, ķermenis veic sava veida pārstrādi un izmanto tā saukto glābšanas ceļu. Purīni tiek veidoti, kad tiek sadalītas nukleīnskābes. Dažādos ķīmiskos procesos no šīm purīna bāzēm var iegūt nukleotīdus un tādējādi arī nukleozīdus.

Slimības un traucējumi

Dezoksitimidīna pasliktināšanās var izraisīt DNS bojājumus. Iespējamie DNS bojājuma cēloņi ir nepareizi metabolisma procesi, ķīmiskās vielas vai jonizējošais starojums. Jonizējošais starojums ietver, piemēram, UV starojumu. Viena no slimībām, kurā DNS ir nozīmīga loma, ir vēzis.

Katru dienu cilvēka ķermenī vairojas desmitiem miljonu šūnu. Lai vienmērīga reprodukcija būtu svarīga, lai DNS būtu nebojāta, pilnīga un bez defektiem. Tikai šādā veidā visu būtisko ģenētisko informāciju var nodot meitas šūnām.Tādi faktori kā UV starojums, ķīmiskas vielas, brīvie radikāļi vai augstas enerģijas starojums var ne tikai sabojāt šūnu audus, bet arī izraisīt DNS dublēšanās kļūdas šūnu dalīšanas laikā. Tā rezultātā ģenētiskajā informācijā ir nepareiza informācija. Parasti šūnām ir uzstādīts remonta mehānisms. Tādā veidā nelielus genoma bojājumus faktiski var labot.

Tomēr var gadīties, ka bojājums tiek nodots meitas šūnām. Šeit runā par ģenētiskās struktūras mutācijām. Ja DNS ir pārāk daudz mutāciju, veselas šūnas parasti sāk ieprogrammētu šūnu nāvi (apoptozi) un iznīcina sevi. Tas ir paredzēts, lai novērstu ģenētiskā kaitējuma turpmāku izplatīšanos. Šūnu nāvi ierosina dažādi signālu raidītāji. Šo signālu raidītāju bojājumiem, šķiet, ir liela nozīme vēža attīstībā. Ja tās nereaģē, šūnas neiznīcina viena otru, un DNS bojājums tiek pārnests no šūnu paaudzes uz šūnu paaudzi.

Tiamīns un tādējādi arī dezoksitimidīns, šķiet, ir īpaši svarīgi UV starojuma apstrādē. Kā jau minēts, UV starojums var izraisīt DNS mutācijas. CPD bojājumi ir īpaši izplatīti UV starojuma dēļ. Šajos CPD bojājumos divi timīna celtniecības bloki parasti apvienojas, veidojot tā saukto dimēru un veidojot cietu vienību. Tā rezultātā DNS vairs nevar pareizi nolasīt, un tas noved pie šūnu nāves vai sliktākajā gadījumā - ādas vēža.

Šis process tiek pabeigts tikai pēc sekundes pēc UV staru absorbcijas. Tomēr, lai to izdarītu, timīna bāzēm jābūt noteiktā kārtībā. Tā kā tas nav tik bieži, UV starojuma radītais kaitējums joprojām ir ierobežots. Tomēr, ja ģenētiskais materiāls tiek izkropļots tādā veidā, ka vairāk timīnu atrodas pareizajā izkārtojumā, palielinās arī dimēru veidošanās un tādējādi lielāks kaitējums DNS.