Deoxythymidine

Deoxythymidine là tên phổ biến hơn của 1- (2-deoxy-β-D-ribofuranosyl) -5-metyluracil. Cũng là tên Thymidine là phổ biến. Deoxythymidine là một phần quan trọng của DNA (axit deoxyribonucleic).

Deoxythymidine là gì?

Deoxythymidine là một nucleoside có công thức phân tử C10H14N2O5. Nucleoside là một phân tử bao gồm một cái gọi là nucleobase và một monosaccharide, pentose.

Deoxythymidine là một trong những khối xây dựng đầu tiên của DNA được phát hiện. Đó là lý do tại sao DNA ban đầu còn được gọi là axit thymidylic. Mãi sau này, nó mới được đổi tên thành axit deoxyribonucleic. Thymidine không chỉ là nucleoside của DNA mà còn là nucleoside của tRNA. TRNA là RNA vận chuyển.

Từ quan điểm hóa học, deoxythymidine bao gồm thymine gốc và monosaccharide deoxyribose. Cả hai hệ thống vòng được liên kết bằng liên kết N-glycosidic. Như vậy bazơ có thể quay tự do trong phân tử. Giống như tất cả các nucleoside pyrimidine, deoxythymidine bền với axit.

Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ

Deoxythymidine là một nucleoside được hình thành từ thymine và deoxyribose. Nó là sự kết hợp của một base nucleic (thymine) và một pentose (deoxyribose). Kết nối này tạo thành khối cơ bản của axit nucleic.

Axit nucleic được gọi là dị trùng hợp. Nó bao gồm một số nucleotide được kết nối với nhau thông qua các este phốt phát. Thông qua quá trình phosphoryl hóa hóa học, nucleoside được xây dựng thành nucleotide. Trong quá trình phosphoryl hóa, các nhóm photphat hoặc pyrophosphat được chuyển đến một phân tử đích, trong trường hợp này là các nucleotide. Nucleoside deoxythymidine thuộc về thymine bazơ hữu cơ (nucleobase). Ở dạng này, deoxythymidine có chức năng như khối xây dựng cơ bản của DNA. DNA là một phân tử lớn rất giàu phốt pho và nitơ. Nó hoạt động như một vật mang thông tin di truyền.

DNA được tạo thành từ hai sợi đơn. Chúng chạy ngược chiều nhau. Hình dạng của những sợi này gợi nhớ đến một chiếc thang dây, có nghĩa là các sợi riêng lẻ được kết nối với nhau bằng một loại cột. Các cọc này được hình thành từ hai trong số các gốc hữu cơ. Ngoài thymine, còn có các base adenin, cytosine và guanin. Thymine luôn liên kết với adenine. Hai liên kết hydro hình thành giữa hai bazơ. DNA nằm trong nhân tế bào của tế bào cơ thể.

Nhiệm vụ của DNA và do đó cũng là nhiệm vụ của deoxythymidine là lưu trữ thông tin di truyền. Ngoài ra, nó mã hóa quá trình sinh tổng hợp protein và do đó ở một mức độ nhất định là "bản thiết kế" của sinh vật tương ứng. Tất cả các quá trình trong cơ thể đều bị ảnh hưởng bởi điều này. Do đó, những xáo trộn trong DNA cũng dẫn đến những xáo trộn nghiêm trọng trong cơ thể.

Giáo dục, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu

Về cơ bản, deoxythymidine chỉ bao gồm carbon, hydro, nitơ và oxy. Cơ thể cũng có thể tự tổng hợp nucleoside.

Tuy nhiên, quá trình tổng hợp khá phức tạp và tốn rất nhiều thời gian nên chỉ một phần deoxythymidine được sản xuất theo cách này. Để tiết kiệm năng lượng, cơ thể vận hành một loại tái chế và sử dụng cái gọi là con đường cứu vãn. Purine được tạo ra khi axit nucleic bị phân hủy. Thông qua các quá trình hóa học khác nhau, nucleotide và do đó cũng có thể thu được nucleoside từ các gốc purine này.

Bệnh & Rối loạn

Sự suy giảm deoxythymidine có thể dẫn đến tổn thương DNA. Nguyên nhân có thể gây ra tổn thương DNA là quá trình trao đổi chất bị lỗi, các chất hóa học hoặc bức xạ ion hóa. Bức xạ ion hóa bao gồm, ví dụ, bức xạ UV. Một căn bệnh mà DNA đóng một vai trò quan trọng là ung thư.

Hàng chục triệu tế bào nhân lên trong cơ thể con người mỗi ngày. Để sinh sản suôn sẻ, điều quan trọng là DNA không bị hư hại, hoàn chỉnh và không có khuyết tật. Chỉ bằng cách này, tất cả các thông tin di truyền liên quan mới có thể được truyền cho các tế bào con.Các yếu tố như bức xạ UV, hóa chất, gốc tự do hoặc bức xạ năng lượng cao không chỉ có thể làm hỏng mô tế bào mà còn dẫn đến sai sót trong quá trình nhân đôi DNA trong quá trình phân chia tế bào. Kết quả là thông tin di truyền chứa thông tin không chính xác. Thông thường, các tế bào có một cơ chế sửa chữa tại chỗ. Bằng cách này, những hư hỏng nhỏ đối với bộ gen thực sự có thể được sửa chữa.

Tuy nhiên, có thể xảy ra trường hợp tổn thương được truyền sang các tế bào con. Người ta nói ở đây về các đột biến trong cấu tạo gen. Nếu có quá nhiều đột biến trong DNA, các tế bào khỏe mạnh thường bắt đầu quá trình chết tế bào theo chương trình (apoptosis) và tự tiêu diệt. Điều này là để ngăn chặn tổn thương di truyền lây lan thêm. Quá trình chết của tế bào được bắt đầu bởi các bộ truyền tín hiệu khác nhau. Thiệt hại đối với các bộ truyền tín hiệu này dường như đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của ung thư. Nếu chúng không phản ứng, các tế bào không tiêu diệt lẫn nhau và tổn thương DNA được truyền từ thế hệ tế bào này sang thế hệ tế bào khác.

Thymine và do đó cũng là deoxythymidine dường như đặc biệt quan trọng trong quá trình xử lý bức xạ UV. Như đã đề cập, bức xạ UV có thể dẫn đến đột biến DNA. Tổn thương CPD đặc biệt phổ biến do bức xạ UV. Trong những tổn thương CPD này, hai khối xây dựng thymine thường kết hợp để tạo thành cái gọi là chất dimer và tạo thành một khối vững chắc. Kết quả là, DNA không còn có thể được đọc một cách chính xác và điều này dẫn đến chết tế bào hoặc trong trường hợp xấu nhất là ung thư da.

Quá trình này được hoàn thành chỉ trong một pico giây sau khi tia UV được hấp thụ. Tuy nhiên, để làm được điều này, các gốc thymine phải được sắp xếp cụ thể. Vì trường hợp này không thường xuyên xảy ra nên thiệt hại do bức xạ UV gây ra vẫn còn hạn chế. Tuy nhiên, nếu vật liệu di truyền bị bóp méo theo cách mà nhiều thymine sắp xếp đúng hơn, thì cũng có sự gia tăng hình thành các dimer và do đó thiệt hại lớn hơn bên trong DNA.