ديوكسي ثيميدين

ديوكسي ثيميدين هو الاسم الأكثر شيوعًا لـ 1- (2-deoxy-β-D-ribofuranosyl) -5-methyluracil. أيضا الاسم ثيميدين شائع. يعتبر Deoxythymidine جزءًا مهمًا من الحمض النووي (حمض الديوكسي ريبونوكلييك).

ما هو ديوكسي ثيميدين؟

Deoxythymidine هو نيوكليوزيد بالصيغة الجزيئية C10H14N2O5. النيوكليوسيد هو جزيء يتكون مما يسمى nucleobase و monosaccharide ، البنتوز.

كان Deoxythymidine من أولى اللبنات الأساسية للحمض النووي التي تم اكتشافها. هذا هو السبب في أن الحمض النووي كان يسمى في البداية أيضًا حمض الثايميديك. لم يتم تغيير اسمه إلى حمض الديوكسي ريبونوكلييك إلا بعد ذلك بكثير. الثيميدين ليس فقط نيوكليوسيد الحمض النووي ، ولكن أيضًا نوكليوزيد الحمض النووي الريبي. الحمض الريبي النووي النقال هو نقل الحمض النووي الريبي.

من وجهة نظر كيميائية ، يتكون deoxythymidine من قاعدة الثايمين و monosaccharide deoxyribose. كلا النظامين الحلقيين مرتبطان برابطة N-glycosidic. وبالتالي يمكن أن تدور القاعدة بحرية في الجزيء. مثل كل نيوكليوسيدات بيريميدين ، فإن deoxythymidine ثابت الحمض.

الوظيفة والتأثير والمهام

Deoxythymidine هو نوكليوزيد يتكون من الثايمين و deoxyribose. إنه مزيج من القاعدة النووية (الثايمين) والبنتوز (الديوكسيريبوز). يشكل هذا الاتصال لبنة البناء الأساسية للأحماض النووية.

الحمض النووي هو ما يسمى بالبوليمر المتغاير. يتكون من عدة نيوكليوتيدات مرتبطة ببعضها البعض عبر إسترات الفوسفات. من خلال العملية الكيميائية للفسفرة ، يتم دمج النيوكليوسيدات في النيوكليوتيدات. أثناء الفسفرة ، يتم نقل مجموعات الفوسفات أو البيروفوسفات إلى الجزيء المستهدف ، في هذه الحالة إلى النيوكليوتيدات. ينتمي nucleoside deoxythymidine إلى القاعدة العضوية (nucleobase) thymine. في هذا الشكل ، يعمل الديوكسي ثيميدين كعنصر بناء أساسي للحمض النووي. الحمض النووي جزيء كبير غني جدًا بالفوسفور والنيتروجين. يعمل كحامل للمعلومات الجينية.

يتكون الحمض النووي من شقين منفصلين. هذه تعمل في اتجاهين متعاكسين. يشبه شكل هذه الخيوط سلم الحبل ، مما يعني أن الخيوط الفردية متصلة بنوع من السلالم. تتكون هذه الساريات من قاعدتين عضويتين لكل منهما. بالإضافة إلى الثايمين ، توجد أيضًا قواعد الأدينين والسيتوزين والجوانين. يرتبط الثايمين دائمًا بالأدينين. تتشكل روابط هيدروجينية بين القاعدتين. يقع الحمض النووي في نواة خلايا الجسم.

مهمة الحمض النووي وبالتالي مهمة الديوكسي ثيميدين هي تخزين المعلومات الجينية. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يرمز إلى التخليق الحيوي للبروتين وبالتالي إلى حد ما "مخطط" للكائن الحي المعني. كل العمليات في الجسم تتأثر بهذا. وبالتالي فإن الاضطرابات داخل الحمض النووي تؤدي أيضًا إلى اضطرابات خطيرة داخل الجسم.

التعليم والوقوع والخصائص والقيم المثلى

في الأساس ، يتكون الديوكسي ثيميدين فقط من الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين. سيكون الجسم أيضًا قادرًا على تصنيع النيوكليوسيدات نفسها.

ومع ذلك ، فإن التوليف معقد للغاية ويستغرق وقتًا طويلاً للغاية ، بحيث يتم إنتاج جزء فقط من الديوكسي ثيميدين بهذه الطريقة. من أجل توفير الطاقة ، يقوم الجسم بإجراء نوع من إعادة التدوير ويستخدم ما يسمى بمسار الإنقاذ. يتم إنشاء البيورينات عندما يتم تكسير الأحماض النووية. من خلال العمليات الكيميائية المختلفة ، يمكن الحصول على النيوكليوتيدات وبالتالي أيضًا النيوكليوسيدات من قواعد البيورين هذه.

الأمراض والاضطرابات

يمكن أن يؤدي ضعف deoxythymidine إلى تلف الحمض النووي. الأسباب المحتملة لتلف الحمض النووي هي عمليات التمثيل الغذائي الخاطئة أو المواد الكيميائية أو الإشعاع المؤين. يشمل الإشعاع المؤين ، على سبيل المثال ، الأشعة فوق البنفسجية. أحد الأمراض التي يلعب فيها الحمض النووي دورًا مهمًا هو السرطان.

تتكاثر عشرات الملايين من الخلايا في جسم الإنسان كل يوم. من أجل التكاثر السلس ، من المهم أن يكون الحمض النووي غير تالف وكامل وخالٍ من العيوب. بهذه الطريقة فقط يمكن نقل جميع المعلومات الجينية ذات الصلة إلى الخلايا الوليدة.لا يمكن لعوامل مثل الأشعة فوق البنفسجية والمواد الكيميائية والجذور الحرة أو الإشعاع عالي الطاقة إتلاف أنسجة الخلايا فحسب ، بل تؤدي أيضًا إلى حدوث أخطاء في تكرار الحمض النووي أثناء انقسام الخلية. نتيجة لذلك ، تحتوي المعلومات الجينية على معلومات غير صحيحة. عادة ما يكون للخلايا آلية إصلاح في مكانها. بهذه الطريقة ، يمكن في الواقع إصلاح الأضرار الطفيفة في الجينوم.

ومع ذلك ، يمكن أن يحدث أن الضرر ينتقل إلى الخلايا الوليدة. يتحدث المرء هنا عن الطفرات في التركيب الجيني. إذا كان هناك الكثير من الطفرات في الحمض النووي ، فعادة ما تبدأ الخلايا السليمة في موت الخلايا المبرمج (موت الخلايا المبرمج) وتدمر نفسها. هذا لمنع الضرر الجيني من الانتشار أكثر. يبدأ موت الخلية بواسطة أجهزة إرسال إشارات مختلفة. يبدو أن الضرر الذي يلحق بأجهزة إرسال الإشارات يلعب دورًا مهمًا في تطور السرطان. إذا لم تتفاعل ، فإن الخلايا لا تدمر بعضها البعض وينتقل الضرر الذي يلحق بالحمض النووي من توليد الخلايا إلى توليد الخلايا.

يبدو أن الثايمين وكذلك الديوكسي ثيميدين مهمان بشكل خاص في معالجة الأشعة فوق البنفسجية. كما ذكرنا سابقًا ، يمكن أن تؤدي الأشعة فوق البنفسجية إلى حدوث طفرات في الحمض النووي. يعد تلف CPD شائعًا بشكل خاص بسبب الأشعة فوق البنفسجية. في تلف CPD هذا ، عادةً ما يتحد اثنان من لبنات بناء الثايمين لتشكيل ما يسمى ديمر وتشكيل وحدة صلبة. نتيجة لذلك ، لم يعد من الممكن قراءة الحمض النووي بشكل صحيح مما يؤدي إلى موت الخلايا أو ، في أسوأ الحالات ، سرطان الجلد.

تكتمل هذه العملية بعد بيكو ثانية فقط بعد امتصاص الأشعة فوق البنفسجية. للقيام بذلك ، ومع ذلك ، يجب أن تكون قواعد الثايمين في ترتيب معين. نظرًا لأن هذا ليس هو الحال في كثير من الأحيان ، فإن الضرر الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية لا يزال محدودًا. ومع ذلك ، إذا تم تشويه المادة الوراثية بطريقة تجعل المزيد من الثايمينات في الترتيب الصحيح ، فهناك أيضًا تكوين متزايد للثيمرات وبالتالي تلف أكبر داخل الحمض النووي.