Dezoksitimidīns ir biežāk sastopamais 1- (2-deoksi-β-D-ribofuranozil) -5-metiluracila nosaukums. Arī timidīna nosaukums ir plaši izmantots. Dezoksitimidīns ir svarīga DNS sastāvdaļa (dezoksiribonukleīnskābe).
Kas ir dezoksitimidīns?
Dezoksitimidīns ir nukleozīds ar molekulāro formulu C10H14N2O5. Nukleozīds ir molekula, kas sastāv no tā sauktās nukleobāzes un monosaharīda pentozes. Dezoksitimidīns bija viens no pirmajiem atklātajiem DNS blokiem. Tāpēc sākotnēji DNS sauca arī par timidilskābi. Tikai daudz vēlāk tas tika pārdēvēts dezoksiribonukleīnskābe. Tomēr timidīns ir ne tikai DNS, bet arī tRNS nukleozīds. TRNS ir pārneses RNS. Ķīmiski deoksitimidīns sastāv no timīna bāzes un monosaharīdu dezoksiribozes. Abas gredzenu sistēmas ir savienotas ar N-glikozīdu saiti. Tādējādi bāze var brīvi rotēt molekulā. Tāpat kā visi pirimidīna nukleozīdi, dezoksitimidīns ir stabils skābē.
Funkcija, darbība un lomas
Dezoksitimidīns ir nukleozīds, kas veidots no timīna un dezoksiribozes. Tādējādi tas ir nukleīnās bāzes (timīna) un pentozes (dezoksiribozes) savienojums. Šis savienojums veido pamatelementu nukleīnskābes. Nukleīnskābe ir tā sauktais heteropolimērs. Tas sastāv no vairākiem nukleotīdiem, kurus savieno viens ar otru fosfāts esteri. Veicot fosforilēšanas ķīmisko procesu, nukleozīdi tiek veidoti nukleotīdos. Fosforilēšanas laikā fosfātu vai pirofosfātu grupas tiek pārnestas uz mērķa molekulu, šajā gadījumā uz nukleotīdiem. Nukleozīdu dezoksitimidīns pieder organiskajai bāzei (nukleīnbāzei) timīnam. Šajā formā dezoksitimidīns darbojas kā DNS pamatelements. DNS ir liela molekula, kas ir ļoti bagāta fosfors un slāpeklis. Tas darbojas kā ģenētiskās informācijas nesējs. DNS sastāv no diviem atsevišķiem pavedieniem. Šie brauc pretējos virzienos. Šo pavedienu forma atgādina virvju kāpnes, kas nozīmē, ka atsevišķos pavedienus savieno sava veida spariņš. Šīs spāres ir veidotas no divām organiskām bāzes katrā gadījumā. Bez timīna ir arī bāzes adenīns, citozīns un guanīns. Timīns vienmēr veido saiti ar adenīnu. Divi ūdeņradis starp abām veidojas saites bāzes. DNS atrodas somatisko šūnu kodolos. DNS un līdz ar to arī dezoksitimidīna uzdevums ir uzglabāt iedzimtu informāciju. Tas arī kodē olbaltumvielu biosintēzi un līdz ar to zināmā mērā arī attiecīgā dzīvā organisma “plānu”. Tas ietekmē visus ķermeņa procesus. Tāpēc arī DNS traucējumi vadīt līdz nopietniem traucējumiem organismā.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības
Būtībā dezoksitimidīns sastāv tikai no ogleklis, ūdeņradis, slāpeklis un skābeklis. Ķermenis arī pats varētu sintezēt nukleozīdus. Tomēr sintēze ir diezgan sarežģīta un ļoti laikietilpīga, tāpēc šādā veidā tiek ražota tikai daļa dezoksitimidīna. Lai taupītu enerģiju, ķermenis šeit veic sava veida pārstrādi un izmanto tā saukto glābšanas ceļu. Purīni veidojas sadalīšanās laikā nukleīnskābes. Izmantojot dažādus ķīmiskos procesus, no šīm purīna bāzēm var atgūt nukleotīdus un tādējādi arī nukleozīdus.
Slimības un traucējumi
DNS bojājumi var rasties dezoksitimidīna traucējumu rezultātā. Iespējamie DNS bojājumu cēloņi ir nepilnīgi vielmaiņas procesi, ķīmiskās vielas vai jonizējošais starojums. Jonizējošais starojums ietver, piemēram, UV starojums. Viena slimība, kurā DNS ir svarīga loma, ir vēzis. Katru dienu desmitiem miljonu šūnu cilvēka ķermenī vairojas. Gludai reprodukcijai ir svarīgi, lai DNS nebūtu bojāta, pilnīga un bez kļūdām. Tikai pēc tam visu attiecīgo ģenētisko informāciju var nodot meitas šūnām. Tādi faktori kā UV starojums, ķīmiskās vielas, brīvie radikāļi vai lielas enerģijas starojums var ne tikai sabojāt šūnu audus, bet arī vadīt kļūdām DNS dublēšanās laikā šūnu dalīšanās laikā. Tā rezultātā ģenētiskā informācija satur kļūdainu informāciju. Parasti šūnām ir remonta mehānisms. Tas nozīmē, ka nelielus ģenētiskā materiāla bojājumus faktiski var novērst. Tomēr var gadīties, ka kaitējums tiek nodots meitas šūnām. To sauc arī par ģenētiskā materiāla mutācijām. Ja DNS tiek atrasts pārāk daudz mutāciju, veselas šūnas parasti sāk ieprogrammētu šūnu nāvi (apoptozi) un iznīcina sevi. Tas ir paredzēts, lai novērstu ģenētiskā materiāla bojājumu tālāku izplatīšanos. Šūnu nāvi sāk dažādas signalizācijas ierīces. Šo signālu devēju bojājumiem, šķiet, ir liela nozīme vēzis attīstību. Ja tie nereaģē, šūnas sevi neiznīcina, un DNS bojājumi tiek nodoti no šūnu paaudzes uz šūnu paaudzi. Šķiet, ka timīns un līdz ar to dezoksitimidīns ir īpaši nozīmīgi UV starojums. UV starojums var vadīt uz DNS mutācijām, kā jau minēts. CPD bojājumi ir īpaši izplatīti UV starojuma rezultātā. Šajos CPD bojājumos divi timīna celtniecības bloki parasti apvienojas, veidojot tā saukto dimēru un veidojot cietu vienību. Rezultātā DNS vairs nevar pareizi nolasīt un šūna iet bojā vai, sliktākajā gadījumā, āda vēzis attīstās. Šis process ir pabeigts tikai vienu pikosekundi pēc absorbcija no UV stariem. Tomēr, lai tas notiktu, timīna bāzēm jābūt noteiktā kārtā. Tā kā tas nenotiek tik bieži, UV starojuma radītie zaudējumi joprojām ir ierobežoti. Tomēr, ja genoms ir izkropļots tā, ka vairāk timīnu atrodas pareizā izvietojumā, palielinās arī dimēru veidošanās un tādējādi lielāks bojājums DNS.
