deoxitymidin

deoxitymidin är det vanligaste namnet på 1- (2-deoxi-p-D-ribofuranosyl) -5-metyluracil. Även namnet tymidin det är vanligt. Deoxythymidin är en viktig del av DNA (deoxyribonukleinsyra).

Vad är deoxytymidin?

Deoxythymidin är en nukleosid med molekylformeln C10H14N2O5. En nukleosid är en molekyl som består av en så kallad nukleobas och en monosackarid, pentos.

Deoxythymidine var en av de första byggstenarna av DNA som upptäcktes. Därför kallades DNA ursprungligen också tymidylsyra. Det var inte förrän mycket senare som det döptes till deoxyribonukleinsyra. Tymidin är inte bara en nukleosid av DNA, utan också en nukleosid av tRNA. TRNA är överförings-RNA.

Ur kemisk synvinkel består deoxytymidin av bastyminet och monosackariddeoxiribos. Båda ringsystemen är länkade med en N-glykosidbindning. Således kan basen rotera fritt i molekylen. Liksom alla pyrimidinnukleosider är deoxytymidin syrestabil.

Funktion, effekt och uppgifter

Deoxythymidin är en nukleosid som bildas av tymin och deoxiribos. Det är en kombination av en nukleisk bas (tymin) och en pentos (deoxiribos). Denna anslutning utgör det grundläggande byggstenet för nukleinsyrorna.

En nukleinsyra är en så kallad heteropolymer. Den består av flera nukleotider som är kopplade till varandra via fosfatestrar. Genom den kemiska processen för fosforylering byggs nukleosider in i nukleotider. Under fosforylering överförs grupper av fosfater eller pyrofosfater till en målmolekyl, i detta fall till nukleotiderna. Nukleosiddeoxytymidin tillhör den organiska basen (nukleobas) tymin. I denna form fungerar deoxytymidin som den grundläggande byggstenen för DNA. DNA är en stor molekyl som är mycket rik på fosfor och kväve. Det fungerar som en bärare av genetisk information.

DNA består av två enstaka strängar. Dessa kör i motsatta riktningar. Formen på dessa strängar påminner om en repstege, vilket innebär att de enskilda trådarna är anslutna med ett slags stilar. Dessa krossar bildas av två av de organiska baserna vardera. Förutom tymin finns det också baserna adenin, cytosin och guanin. Thymin binder alltid till adenin. Två vätebindningar bildas mellan de två baserna. DNA är beläget i cellkärnorna i kroppsceller.

DNA: s uppgift och därmed också deoxytymidins uppgift är att lagra genetisk information. Dessutom kodar den proteinbiosyntesen och därmed i viss utsträckning "planen" för respektive levande varelse. Alla processer i kroppen påverkas av detta. Störningar inom DNA leder därför också till allvarliga störningar i kroppen.

Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden

I grund och botten består deoxytymidin endast av kol, väte, kväve och syre. Kroppen skulle också kunna syntetisera själva nukleosiderna.

Emellertid är syntesen ganska komplex och mycket tidskrävande, så att endast en del av deoxytymidin produceras på detta sätt. För att spara energi driver kroppen en slags återvinning och använder den så kallade räddningsvägen. Puriner skapas när nukleinsyror bryts ned. Genom olika kemiska processer kan nukleotider och därmed också nukleosider erhållas från dessa purinbaser.

Sjukdomar och störningar

En nedsättning av deoxytymidin kan leda till DNA-skador. Möjliga orsaker till DNA-skador är defekta metaboliska processer, kemiska ämnen eller joniserande strålning. Den joniserande strålningen inkluderar till exempel UV-strålning. En sjukdom där DNA spelar en viktig roll är cancer.

Tiotals miljoner celler multiplicerar i människokroppen varje dag. För en smidig reproduktion är det viktigt att DNA: t är oskadat, komplett och fria från defekter. Endast på detta sätt kan all relevant genetisk information överföras till dottercellerna.Faktorer som UV-strålning, kemikalier, fria radikaler eller högenergi-strålning kan inte bara skada cellvävnad utan också leda till fel i duplicering av DNA under celldelning. Som ett resultat innehåller den genetiska informationen felaktig information. Vanligtvis har cellerna en reparationsmekanism på plats. På detta sätt kan mindre skador på genomet faktiskt repareras.

Det kan dock hända att skadan överförs till dottercellerna. Man talar här om mutationer i den genetiska sammansättningen. Om det finns för många mutationer i DNA initierar friska celler vanligtvis programmerad celldöd (apoptos) och förstör sig själva. Detta för att förhindra att den genetiska skadan sprider sig ytterligare. Celldöd initieras av olika signalgivare. Skador på dessa signalöverförare verkar spela en viktig roll i utvecklingen av cancer. Om de inte reagerar förstör cellerna inte varandra och skadorna på DNA överförs från cellgenerering till cellgenerering.

Tymin och därmed också deoxytymidin verkar vara särskilt viktiga vid bearbetningen av UV-strålning. Som redan nämnts kan UV-strålning leda till DNA-mutationer. CPD-skador är särskilt vanliga på grund av UV-strålning. I dessa CPD-skador kombineras vanligtvis två tymin-byggstenar för att bilda en så kallad dimer och bilda en solid enhet. Som ett resultat kan DNA inte längre läsas korrekt och detta leder till celldöd eller i värsta fall hudcancer.

Denna process avslutas bara ett picosekund efter att UV-strålarna har absorberats. För att göra detta måste emellertid tyminbaserna vara i ett specifikt arrangemang. Eftersom detta inte är så ofta är skadorna orsakade av UV-strålning fortfarande begränsade. Men om det genetiska materialet distorseras på ett sådant sätt att fler tyminer är i rätt arrangemang, finns det också en ökad bildning av dimerer och därmed större skada i DNA: t.