Deoksytymidin er det vanligste navnet på 1- (2-deoksy-β-D-ribofuranosyl) -5-metyluracil. Navnet tymidin er også i vanlig bruk. Deoksytymidin er en viktig komponent i DNA (deoksyribonukleinsyre).
Hva er deoksytymidin?
Deoksytymidin er et nukleosid med molekylformelen C10H14N2O5. Et nukleosid er et molekyl som består av det som kalles en nukleobase og et monosakkarid, pentose. Deoksytymidin var en av de første byggesteinene i DNA som ble oppdaget. Dette ble grunnen til at DNA opprinnelig også ble kalt tymidylsyre. Først mye senere ble det omdøpt deoksyribonukleinsyre. Imidlertid er tymidin ikke bare et nukleosid av DNA, men også et nukleosid av tRNA. TRNA er overførings-RNA. Kjemisk består deoksytymidin av basen tymin og monosakkaridet deoksyribose. Begge ringsystemene er forbundet med en N-glykosidbinding. Dermed kan basen rotere fritt i molekylet. Som alle pyrimidinnukleosider er deoksytymidin syrestabil.
Funksjon, handling og roller
Deoksytymidin er et nukleosid dannet av tymin og deoksyribose. Dermed er det en forbindelse av en nukleinbase (tymin) og en pentose (deoksyribose). Denne forbindelsen danner den grunnleggende byggesteinen i nukleinsyrer. En nukleinsyre er en såkalt heteropolymer. Den består av flere nukleotider koblet sammen av fosfat estere. Gjennom den kjemiske prosessen med fosforylering bygges nukleosider opp i nukleotider. Under fosforylering overføres grupper av fosfater eller pyrofosfater til et målmolekyl, i dette tilfellet til nukleotidene. Nukleosid deoxythymidine tilhører den organiske basen (nucleic base) thymine. I denne formen fungerer deoksytymidin som den grunnleggende byggesteinen i DNA. DNA er et stort molekyl som er veldig rikt på fosfor og nitrogen. Den fungerer som en bærer av genetisk informasjon. DNA består av to enkle tråder. Disse løper i motsatt retning. Formen på disse trådene minner om en taustige, noe som betyr at de enkelte strengene er forbundet med en slags spar. Disse piggene er dannet av to av de organiske baser i hvert tilfelle. Foruten tymin er det også baser adenin, cytosin og guanin. Tymin danner alltid et bånd med adenin. To hydrogen bindinger dannes mellom de to baser. DNA er lokalisert i kjernene til somatiske celler. Oppgaven til DNA, og dermed også oppgaven til deoksytymidin, er å lagre arvelig informasjon. Den koder også for proteinbiosyntese og dermed til en viss grad "blåkopi" av den respektive levende organismen. Alle prosesser i kroppen er påvirket av dette. Forstyrrelser i DNA-et derfor også føre til alvorlige forstyrrelser i kroppen.
Dannelse, forekomst, egenskaper og optimale verdier
I utgangspunktet består deoksytymidin bare av karbon, hydrogen, nitrogen og oksygen. Kroppen ville også kunne syntetisere nukleosidene selv. Imidlertid er syntese ganske kompleks og veldig tidkrevende, så bare en del av deoksytymidin blir produsert på denne måten. For å spare energi driver kroppen med en slags resirkulering her og bruker den såkalte bergingsveien. Puriner dannes under sammenbruddet av nukleinsyrer. Gjennom forskjellige kjemiske prosesser kan nukleotider og dermed nukleosider utvinnes fra disse purinbasene.
Sykdommer og lidelser
DNA-skade kan oppstå som et resultat av svekket deoksytymidin. Mulige årsaker til DNA-skade inkluderer defekte metabolske prosesser, kjemiske stoffer eller ioniserende stråling. Ioniserende stråling inkluderer for eksempel UV-stråling. En sykdom der DNA spiller en viktig rolle er kreft. Hver dag multipliserer titalls millioner celler i menneskekroppen. Det er viktig for jevn reproduksjon at DNA er uskadet, komplett og feilfritt. Først da kan all relevant genetisk informasjon overføres til dattercellene. Faktorer som UV-stråling, kjemikalier, frie radikaler eller høyenergistråling kan ikke bare skade cellevevet, men også føre til feil i duplisering av DNA under celledeling. Som et resultat inneholder den genetiske informasjonen feil informasjon. Normalt har celler en reparasjonsmekanisme. Dette betyr at mindre skade på genetisk materiale faktisk kan repareres. Det kan imidlertid skje at skaden overføres til dattercellene. Dette blir også referert til som mutasjoner av genetisk materiale. Hvis det blir funnet for mange mutasjoner i DNA, initierer sunne celler vanligvis programmert celledød (apoptose) og ødelegger seg selv. Dette for å forhindre at skaden på genetisk materiale sprer seg videre. Celledød initieres av forskjellige signalanordninger. Skader på disse signalgiverne ser ut til å spille en viktig rolle i kreft utvikling. Hvis de ikke svarer, ødelegger ikke cellene seg selv, og skaden på DNA overføres fra cellegenerering til cellegenerering. Tymin, og dermed deoksytymidin, ser ut til å være spesielt viktig i behandlingen av UV-stråling. UV-stråling kan føre til mutasjoner av DNA, som allerede nevnt. CPD-skade er spesielt vanlig som følge av UV-stråling. I disse CPD-skadene kombineres vanligvis to tyminblokker for å danne en såkalt dimer og danne en solid enhet. Som et resultat kan DNA ikke lenger leses riktig, og cellen dør, eller i verste fall hud kreft utvikler. Denne prosessen er fullført bare en pikosekund etter absorpsjon av UV-strålene. For at dette skal skje, må tyminbasene imidlertid være tilstede i en bestemt ordning. Siden dette ikke er så ofte, er skaden forårsaket av UV-stråling fortsatt begrenset. Imidlertid, hvis genomet er forvrengt slik at flere tyminer er i riktig ordning, er det også økt dannelse av dimerer og dermed større skade i DNA.
