Deoxythymidine là tên phổ biến hơn của 1- (2-deoxy-β-D-ribofuranosyl) -5-methyluracil. Tên thymidine cũng đang được sử dụng phổ biến. Deoxythymidine là một thành 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 cái được gọi là nucleobase và monosaccharide, pentose. Deoxythymidine là một trong những khối xây dựng đầu tiên của DNA được phát hiện. Đây là lý do tại sao DNA ban đầu còn được gọi là axit thymidyl. Mãi sau này nó mới được đổi tên axit deoxyribonucleic. Tuy nhiên, thymidine không chỉ là nucleoside của DNA mà còn là nucleoside của tRNA. TRNA là RNA vận chuyển. Về mặt hóa học, deoxythymidine bao gồm bazơ thymine và monosaccharide deoxyribose. Cả hai hệ thống vòng được nối với nhau bằng liên kết N-glycosidic. Như vậy, bazơ có thể quay tự do trong phân tử. Giống như tất cả các nucleoside pyrimidine, deoxythymidine là axit bền.
Chức năng, hành động và vai trò
Deoxythymidine là một nucleoside được hình thành từ thymine và deoxyribose. Do đó, nó là một hợp chất của một base nucleic (thymine) và một pentose (deoxyribose). Hợp chất này tạo thành khối xây dựng cơ bản của axit nucleic. Axit nucleic được gọi là dị trùng hợp. Nó bao gồm một số nucleotide liên kết với nhau bằng phốt phát các este. Thông qua quá trình hóa học của quá trình phosphoryl hóa, 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 (nucleic base). 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 cọc. Những mũi nhọn này được hình thành từ hai trong số các chất hữu cơ căn cứ trong mỗi trường hợp. Bên cạnh thymine, cũng có căn cứ adenin, cytosine và guanin. Thymine luôn tạo liên kết với adenine. Hai khinh khí trái phiếu hình thành giữa hai căn cứ. DNA nằm trong nhân của tế bào xôma. Nhiệm vụ của DNA, và do đó cũng là nhiệm vụ của deoxythymidine, là lưu trữ thông tin di truyền. Nó cũng mã hóa quá trình sinh tổng hợp protein và do đó, ở một mức độ nhất định, là “bản thiết kế” của cơ thể sống 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 bên trong cơ thể.
Sự hình thành, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu
Về cơ bản, deoxythymidine chỉ bao gồm carbon, khinh khí, nitơ và ôxy. 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 tham gia vào một loại tái chế ở đây và sử dụng cái gọi là con đường cứu cánh. Purines được hình thành trong quá trình phân hủy axit nucleic. Thông qua các quá trình hóa học khác nhau, nucleotide và do đó nucleoside có thể được phục hồi từ các gốc purine này.
Bệnh tật và rối loạn
Tổn thương DNA có thể xảy ra do suy giảm deoxythymidine. Các nguyên nhân có thể gây ra tổn thương DNA bao gồm quá trình trao đổi chất bị lỗi, các chất hóa học hoặc bức xạ ion hóa. Ví dụ, bức xạ ion hóa bao gồm Bức xạ của tia cực tím. Một căn bệnh mà DNA đóng một vai trò quan trọng là ung thư. Mỗi ngày, hàng chục triệu tế bào nhân lên trong cơ thể con người. Điều quan trọng để tái tạo suôn sẻ là DNA không bị hư hại, hoàn chỉnh và không có sai sót. Chỉ khi đó, tất cả các thông tin di truyền có liên quan mới có thể được truyền cho các tế bào con. Các yếu tố như Bức xạ của tia cực tím, hóa chất, gốc tự do hoặc bức xạ năng lượng cao không chỉ có thể làm hỏng mô tế bào mà còn dẫn các lỗi trong quá trình nhân đôi DNA trong quá trình phân chia tế bào. Kết quả là thông tin di truyền chứa thông tin bị lỗi. Thông thường, các tế bào có một cơ chế sửa chữa. Điều này có nghĩa là thiệt hại nhỏ đối với vật liệu di truyền thực sự có thể được sửa chữa. Tuy nhiên, có thể xảy ra trường hợp tổn thương được truyền sang các tế bào con. Đây cũng được gọi là đột biến của vật liệu di truyền, nếu có quá nhiều đột biến được tìm thấy 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 thiệt hại cho vật liệu di truyền lan rộng hơn. Sự chết của tế bào được bắt đầu bởi các thiết bị phát tín hiệu khác nhau. Hư hỏng đối với các bộ chuyển đổi tín hiệu này dường như đóng một vai trò quan trọng trong ung thư phát triển. Nếu chúng không đáp ứng, các tế bào không tự tiêu diệt và tổn thương DNA được truyền từ thế hệ tế bào này sang thế hệ tế bào khác. Thymine, và do đó deoxythymidine, dường như đặc biệt quan trọng trong quá trình chế biến Bức xạ của tia cực tím. Bức xạ UV có thể dẫn đối với đột biến của DNA, như đã đề cập. Tổn thương CPD đặc biệt phổ biến do bức xạ UV. Trong những thiệt hại 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 chính xác và tế bào chết hoặc trong trường hợp xấu nhất, da ung thư phát triển. Quá trình này được hoàn thành chỉ một pico giây sau khi hấp thụ của tia UV. Tuy nhiên, để điều này xảy ra, các bazơ thymine phải có trong một sự 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 bộ gen bị bóp méo để nhiều thymins được sắp xếp đúng, thì cũng sẽ làm tăng sự hình thành các dimer và do đó thiệt hại lớn hơn trong DNA.
