зин

зин е по-често срещаното име на 1- (2-дезокси-β-D-рибофуранозил) -5-метилурацил, Също и името тимидин е често срещано. Деокситимидин е важна част от ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина).

Какво е деокситимидин?

Деокситимидин е нуклеозид с молекулна формула C10H14N2O5. Нуклеозидът е молекула, която се състои от така наречената нуклеобаза и монозахарид, пентозата.

Деокситимидинът беше един от първите градивни елементи на ДНК, които бяха открити. Ето защо първоначално ДНК се нарича още тимидилова киселина. Едва след по-късно то се преименува на дезоксирибонуклеинова киселина. Тимидинът е не само нуклеозид на ДНК, но и нуклеозид на тРНК. ТРНК е трансферната РНК.

От химическа гледна точка, деокситимидинът се състои от основния тимин и монозахаридната дезоксирибоза. И двете пръстенови системи са свързани с N-гликозидна връзка. Така основата може да се върти свободно в молекулата. Както всички пиримидинови нуклеозиди, деокситимидин е устойчив на киселина.

Функция, ефект и задачи

Деокситимидин е нуклеозид, който се образува от тимин и дезоксирибоза. Това е комбинация от нуклеинова основа (тимин) и пентоза (дезоксирибоза). Тази връзка образува основния градивен елемент на нуклеиновите киселини.

Нуклеиновата киселина е така нареченият хетерополимер. Състои се от няколко нуклеотида, които са свързани помежду си чрез фосфатни естери. Чрез химичния процес на фосфорилиране нуклеозидите се вграждат в нуклеотиди. По време на фосфорилирането групи фосфати или пирофосфати се прехвърлят в целевата молекула, в този случай към нуклеотидите. Нуклеозидният деокситимидин принадлежи към органичната основа (нуклеобазата) тимин. В тази форма деокситимидинът функционира като основен градивен елемент на ДНК. ДНК е голяма молекула, която е много богата на фосфор и азот. Той действа като носител на генетична информация.

ДНК е изградена от две единични нишки. Те вървят в противоположни посоки. Формата на тези нишки напомня на въжена стълба, което означава, че отделните нишки са свързани с вид стилове. Тези шпари се образуват от две от органичните основи всяка. Освен тимин, има и основи аденин, цитозин и гуанин. Тиминът винаги се свързва с аденина. Между двете бази се образуват две водородни връзки. ДНК се намира в клетъчните ядра на телесните клетки.

Задачата на ДНК, а следователно и задачата на дезокситимидин е да съхранява генетична информация. В допълнение, той кодира протеиновата биосинтеза и по този начин до известна степен "скицата" на съответното живо същество. Всички процеси в организма се влияят от това. Следователно нарушенията в ДНК също водят до сериозни нарушения в организма.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

По принцип деокситимидинът се състои само от въглерод, водород, азот и кислород. Тялото също би било в състояние да синтезира нуклеозиди.

Синтезът обаче е доста сложен и отнема много време, така че само част от деокситимидин се произвежда по този начин. За да спести енергия, организмът извършва един вид рециклиране и използва така наречения път на спасяване. Пурините се създават при разграждането на нуклеиновите киселини. Чрез различни химични процеси от тези пуринови основи могат да се получат нуклеотиди и по този начин също нуклеозиди.

Болести и разстройства

Нарушаването на дезокситимидин може да доведе до увреждане на ДНК. Възможни причини за увреждане на ДНК са дефектни метаболитни процеси, химически вещества или йонизиращо лъчение. Йонизиращото лъчение включва например UV лъчение. Едно заболяване, при което ДНК играе важна роля, е ракът.

Десетки милиони клетки се размножават в човешкото тяло всеки ден. За гладкото възпроизвеждане е важно ДНК да е ненарушена, пълна и без дефекти. Само по този начин цялата съответна генетична информация може да бъде предадена на дъщерните клетки.Фактори като UV лъчение, химикали, свободни радикали или високоенергийно лъчение могат не само да повредят клетъчната тъкан, но и да доведат до грешки в дублирането на ДНК по време на клетъчното делене. В резултат на това генетичната информация съдържа неправилна информация. Обикновено клетките имат механизъм за ремонт. По този начин незначителните щети на генома могат действително да бъдат поправени.

Може обаче да се случи, че щетите се прехвърлят върху дъщерните клетки. Тук се говори за мутации в генетичния състав. Ако има твърде много мутации в ДНК, здравите клетки обикновено инициират програмирана клетъчна смърт (апоптоза) и се унищожават. Това е за да се предотврати по-нататъшното разпространение на генетичните щети. Клетъчната смърт се инициира от различни предаватели на сигнали. Увреждането на тези сигнални предаватели изглежда играе важна роля за развитието на рак. Ако те не реагират, клетките не се унищожават взаимно и увреждането на ДНК се предава от поколение на клетки в поколение.

Тиминът и следователно дезокситимидинът изглеждат особено важни при обработката на UV лъчение. Както вече споменахме, UV лъчението може да доведе до мутации на ДНК. Уврежданията от CPD са особено чести поради UV лъчение. При тези увреждания от CPD два строителни блока на тимин обикновено се комбинират, за да образуват така наречения димер и образуват твърда единица. В резултат на това ДНК вече не може да се чете правилно и това води до клетъчна смърт или в най-лошия случай до рак на кожата.

Този процес е завършен само пикосекунда след поглъщане на UV лъчите. За целта обаче основите на тимина трябва да са в определена подредба. Тъй като това не е толкова често, щетите, причинени от UV лъчение, все още са ограничени. Ако обаче геномът е изкривен по такъв начин, че повече тимини са в правилната подредба, има и увеличено образуване на димери и по този начин по-големи щети в ДНК.