Deoksitimidin je češći naziv 1- (2-deoksi-β-D-ribofuranozil) -5-metiluracila. Uobičajena je upotreba i naziv timidin. Deoksitimidin je važna komponenta DNA (deoksiribonukleinska kiselina).
Što je deoksitimidin?
Deoksitimidin je nukleozid molekulske formule C10H14N2O5. Nukleozid je molekula koja se sastoji od onoga što se naziva nukleobaza i monosaharid, pentoza. Deoksitimidin je bio jedan od prvih otkrivenih blokova DNA. Zbog toga se DNA u početku nazivala i timidilna kiselina. Tek mnogo kasnije preimenovan je deoksiribonukleinska kiselina. Međutim, timidin nije samo nukleozid DNA, već i nukleozid tRNA. TRNA je prijenosna RNA. Kemijski se deoksitimidin sastoji od baze timina i monosaharida deoksiriboze. Oba prstenasta sustava povezana su N-glikozidnom vezom. Dakle, baza se može slobodno okretati u molekuli. Kao i svi pirimidinski nukleozidi, i deoksitimidin je kiselinski stabilan.
Funkcija, radnja i uloge
Deoksitimidin je nukleozid nastao od timina i deoksiriboze. Dakle, to je spoj nukleinske baze (timin) i pentoze (deoksiriboza). Ovaj spoj čini osnovni građevni element nukleinske kiseline. Nukleinska kiselina je takozvani heteropolimer. Sastoji se od nekoliko nukleotida međusobno povezanih fosfat esteri. Kemijskim postupkom fosforilacije nukleozidi se ugrađuju u nukleotide. Tijekom fosforilacije skupine fosfata ili pirofosfata prenose se na ciljanu molekulu, u ovom slučaju na nukleotide. Nukleozidni deoksitimidin pripada organskoj bazi (nukleinskoj bazi) timinu. U ovom obliku deoksitimidin djeluje kao osnovni gradivni blok DNA. DNA je velika molekula koja je vrlo bogata fosfor i dušik. Djeluje kao nositelj genetske informacije. DNA se sastoji od dva pojedinačna lanca. Oni trče u suprotnim smjerovima. Oblik tih niti podsjeća na ljestve od užeta, što znači da su pojedine niti povezane svojevrsnim lopaticom. Te lopatice nastaju od dva organska baze u svakom slučaju. Osim timina, postoje i baze adenin, citozin i gvanin. Timin uvijek stvara vezu s adeninom. Dva vodik između njih nastaju veze baze. DNA se nalazi u jezgrama somatskih stanica. Zadaća DNA, a time i zadaća deoksitimidina, jest pohranjivanje nasljednih podataka. Također kodira biosintezu proteina i, u određenoj mjeri, "nacrt" odgovarajućeg živog organizma. Na to utječu svi procesi u tijelu. Stoga i poremećaji unutar DNK dovesti do ozbiljnih poremećaja u tijelu.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
U osnovi se deoksitimidin sastoji samo od ugljen, vodik, dušik i kisik. Tijelo bi također moglo sami sintetizirati nukleozide. Međutim, sinteza je prilično složena i vrlo dugotrajna, pa se na taj način proizvodi samo dio deoksitimidina. Kako bi uštedjelo energiju, tijelo se ovdje uključuje u neku vrstu recikliranja i koristi takozvani put spašavanja. Purini nastaju tijekom razgradnje nukleinske kiseline. Kroz razne kemijske procese, nukleotidi, a time i nukleozidi mogu se obnoviti iz ovih purinskih baza.
Bolesti i poremećaji
Oštećenje DNA može nastati kao rezultat oštećenja deoksitimidina. Mogući uzroci oštećenja DNA uključuju neispravne metaboličke procese, kemijske tvari ili ionizirajuće zračenje. Ionizirajuće zračenje uključuje, na primjer, UV zračenje. Jedna bolest u kojoj DNK igra važnu ulogu je Raka. Svakodnevno se u ljudskom tijelu množe deseci milijuna stanica. Za glatku reprodukciju važno je da DNK nije oštećena, cjelovita i bez pogrešaka. Tek tada svi relevantni genetski podaci mogu se proslijediti kćerinim stanicama. Čimbenici kao što su UV zračenje, kemikalije, slobodni radikali ili visokoenergetsko zračenje mogu ne samo oštetiti stanično tkivo, već i dovesti do pogrešaka u umnožavanju DNK tijekom diobe stanica. Kao rezultat toga, genetski podaci sadrže pogrešne podatke. Obično stanice imaju mehanizam popravka. To znači da se manja oštećenja genetskog materijala zapravo mogu popraviti. Međutim, može se dogoditi da se šteta prenese na stanice kćeri. To se naziva i mutacijama genetskog materijala. Ako se u DNA pronađe previše mutacija, zdrave stanice obično pokreću programiranu staničnu smrt (apoptozu) i uništavaju se. Time se sprječava daljnje širenje oštećenja genetskog materijala. Staničnu smrt pokreću razni signalni uređaji. Čini se da oštećenja ovih pretvarača signala igraju važnu ulogu u Raka razvoj. Ako ne reagiraju, stanice se ne uništavaju i oštećenje DNA prenosi se s generacije na stanicu. Čini se da je timin, a time i deoksitimidin, posebno važan u preradi UV zračenje. UV zračenje može dovesti na mutacije DNA, kao što je već spomenuto. Oštećenje CPD-a posebno je često kao posljedica UV zračenja. U tim oštećenjima CPD-a, dva se timinska bloka obično kombiniraju i tvore takozvani dimer i tvore čvrstu jedinicu. Kao rezultat toga, DNA se više ne može pravilno pročitati i stanica umre ili, u najgorem slučaju, koža Raka razvija se. Ovaj je postupak završen samo jednu pikosekundu nakon apsorpcija UV zraka. Međutim, da bi se to dogodilo, baze timina moraju biti prisutne u određenom rasporedu. Budući da to nije tako često, šteta uzrokovana UV zračenjem još je uvijek ograničena. Međutim, ako je genom izobličen tako da je više timina u pravilnom rasporedu, također dolazi do povećanog stvaranja dimera i time veće štete unutar DNA.
