deossitimidina

deossitimidina è il nome più comune di 1- (2-deossi-β-D-ribofuranosil) -5-metiluracile. Anche il nome timidina è comune. La deossitimidina è una parte importante del DNA (acido desossiribonucleico).

Che cos'è la deossitimidina?

La deossitimidina è un nucleoside con la formula molecolare C10H14N2O5. Un nucleoside è una molecola costituita da una cosiddetta nucleobase e un monosaccaride, il pentoso.

La deossitimidina è stata uno dei primi elementi costitutivi del DNA da scoprire. Ecco perché il DNA era inizialmente chiamato anche acido timidilico. Fu solo molto più tardi che fu ribattezzato acido desossiribonucleico. La timidina non è solo un nucleoside del DNA, ma anche un nucleoside del tRNA. Il tRNA è l'RNA di trasferimento.

Da un punto di vista chimico, la deossitimidina è costituita dalla timina base e dal monosaccaride desossiribosio. Entrambi i sistemi ad anello sono collegati da un legame N-glicosidico. Così la base può ruotare liberamente nella molecola. Come tutti i nucleosidi pirimidinici, la deossitimidina è stabile agli acidi.

Funzione, effetto e compiti

La deossitimidina è un nucleoside formato dalla timina e dal desossiribosio. È una combinazione di una base nucleica (timina) e un pentoso (desossiribosio). Questa connessione costituisce l'elemento costitutivo di base degli acidi nucleici.

Un acido nucleico è un cosiddetto eteropolimero. È costituito da diversi nucleotidi collegati tra loro tramite esteri fosfatici. Attraverso il processo chimico di fosforilazione, i nucleosidi vengono incorporati nei nucleotidi. Durante la fosforilazione, gruppi di fosfati o pirofosfati vengono trasferiti a una molecola bersaglio, in questo caso ai nucleotidi. Il nucleoside deossitimidina appartiene alla timina di base organica (nucleobase). In questa forma, la deossitimidina funge da elemento costitutivo di base del DNA. Il DNA è una grande molecola molto ricca di fosforo e azoto. Agisce come portatore di informazioni genetiche.

Il DNA è costituito da due singoli filamenti. Questi corrono in direzioni opposte. La forma di questi trefoli ricorda una scala di corda, il che significa che i singoli trefoli sono collegati da una sorta di montanti. Questi longheroni sono formati da due delle basi organiche ciascuno. Oltre alla timina, ci sono anche le basi adenina, citosina e guanina. La timina si lega sempre all'adenina. Si formano due legami idrogeno tra le due basi. Il DNA si trova nei nuclei cellulari delle cellule del corpo.

Il compito del DNA e quindi anche quello della desossitimidina è immagazzinare le informazioni genetiche. Inoltre, codifica la biosintesi delle proteine ​​e quindi in una certa misura il "modello" del rispettivo essere vivente. Tutti i processi nel corpo sono influenzati da questo. I disturbi all'interno del DNA quindi portano anche a gravi disturbi all'interno del corpo.

Istruzione, occorrenza, proprietà e valori ottimali

Fondamentalmente, la deossitimidina consiste solo di carbonio, idrogeno, azoto e ossigeno. Il corpo sarebbe anche in grado di sintetizzare i nucleosidi stesso.

Tuttavia, la sintesi è piuttosto complessa e richiede molto tempo, quindi solo una parte della desossitimidina viene prodotta in questo modo. Per risparmiare energia, il corpo opera una sorta di riciclo e utilizza il cosiddetto percorso di salvataggio. Le purine vengono create quando gli acidi nucleici vengono scomposti. Attraverso vari processi chimici, nucleotidi e quindi anche nucleosidi possono essere ottenuti da queste basi puriniche.

Malattie e disturbi

Una compromissione della deossitimidina può causare danni al DNA. Possibili cause di danno al DNA sono processi metabolici difettosi, sostanze chimiche o radiazioni ionizzanti. La radiazione ionizzante include, ad esempio, la radiazione UV. Una malattia in cui il DNA gioca un ruolo importante è il cancro.

Decine di milioni di cellule si moltiplicano ogni giorno nel corpo umano. Per una riproduzione regolare è importante che il DNA sia integro, completo e privo di difetti. Solo in questo modo tutte le informazioni genetiche rilevanti possono essere trasmesse alle cellule figlie.Fattori come i raggi UV, le sostanze chimiche, i radicali liberi o le radiazioni ad alta energia non solo possono danneggiare il tessuto cellulare, ma anche portare a errori nella duplicazione del DNA durante la divisione cellulare. Di conseguenza, le informazioni genetiche contengono informazioni errate. Di solito le cellule hanno un meccanismo di riparazione in atto. In questo modo, si possono effettivamente riparare piccoli danni al genoma.

Tuttavia, può accadere che il danno venga trasmesso alle cellule figlie. Si parla qui di mutazioni nel trucco genetico. Se ci sono troppe mutazioni nel DNA, le cellule sane di solito iniziano la morte cellulare programmata (apoptosi) e si distruggono. Questo per evitare che il danno genetico si diffonda ulteriormente. La morte cellulare viene avviata da vari trasmettitori di segnali. I danni a questi trasmettitori di segnali sembrano svolgere un ruolo importante nello sviluppo del cancro. Se non reagiscono, le cellule non si autodistruggono e il danno al DNA viene trasmesso di generazione in generazione.

La timina e quindi anche la deossitimidina sembrano essere particolarmente importanti nel trattamento della radiazione UV. Come già accennato, la radiazione UV può portare a mutazioni del DNA. Il danno CPD è particolarmente comune a causa delle radiazioni UV. In questi danni CPD, due blocchi costitutivi della timina di solito si combinano per formare un cosiddetto dimero e formare un'unità solida. Di conseguenza, il DNA non può più essere letto correttamente e questo porta alla morte cellulare o, nel peggiore dei casi, al cancro della pelle.

Questo processo viene completato solo un picosecondo dopo che i raggi UV sono stati assorbiti. Per fare questo, tuttavia, le basi della timina devono essere in una disposizione specifica. Poiché non è così spesso, il danno causato dai raggi UV è ancora limitato. Tuttavia, se il materiale genetico è distorto in modo tale che più timine siano nella disposizione corretta, si verifica anche una maggiore formazione di dimeri e quindi un maggiore danno all'interno del DNA.