Beiktatás

A Beiktatás "részecskék, például molekulák vagy ionok beépítése bizonyos kémiai vegyületekbe, például kristályrácsokba. A biokémiában a kifejezést a részecskéknek a DNS szomszédos bázispárai közötti interkalációjával társítják, ami rácsmutációkat eredményezhet. A talidomid anyag például intercalatív tulajdonságokkal rendelkezik, ami rendellenesség-botrányt okozott.

Mi az interkaláció?

A kémiában az interkalációt úgy értjük, mint a molekulák, ionok vagy atomok interkalációját kémiai vegyületekben. A részecskék szerkezete lényegében állandó marad a tárolási folyamat során. A szervetlen kémiában az interkaláció elsősorban a részecskék interkalációjára vonatkozik a rétegkristályok kristályrácsos síkjai között. Ebben az összefüggésben meg kell említeni például egy alkálifém interkalációját a grafitban, amely új vegyületeket hoz létre interkalációs komplexek formájában. A kristályok interkalációs vegyületei nagy kölcsönhatási erőt igényelnek az érintett rétegekben, és minimális erőket igényelnek a szomszédos rétegek között.

A biokémiaban a kifejezés ismét a DNS-re utal. A folyamat során bizonyos molekulák beillesztik magukat a DNS kettős spiráljába a szomszédos bázispárok közötti nyomással.

A biokémiai interkaláció folyamata nem fiziológiai folyamat. Patofiziológiai folyamat, amely megszakítja a DNS replikációját és transzkripcióját.

Az interkaláció okozati összefüggésben van a genetikai mutációkkal, amelyek túlnyomórészt relevánsak a replikációs folyamatban. Ennek eredménye az egyes szövetek rendellenességei. A mutagén tulajdonságok mellett a biokémiai értelemben vett interkalációról szintén rákkeltőnek, azaz karcinogénnek mondják.

Az interkalatív potenciállal rendelkező vegyületek közé tartoznak például a rákterápiában alkalmazott citosztatikumok. Interkalatív anyagok felhasználásával a kezelés során károsodik a DNS, ami a daganat meghalását okozza.

Funkció és feladat

A biokémiai interkaláció során a DNS-ben lévő molekulák beilleszkednek a szomszédos bázispárok kettős spiráljába, és megszakítják a genetikai anyag replikációját és transzkripcióját. A replikációs folyamatban az interkaláció elsősorban raszteres mutációkat okoz, amelyeket úgy is ismertek, mint leolvasási keretmutációk, leolvasási keret eltolódások vagy frame shift mutációk.

Az interkaláció során (3n + 1) bázispárokat építünk be, amelyek meghamisítják az mRNS rácsot a DNS-ben. Következésképpen mutáns fehérjék képződnek, amelyek aminosavszekvenciája minden helyzetben megváltozik a mutáció helyétől függően. A stopkodont egy korai szakaszban vezetik be, amely a transzláció szempontjából véget vet a fehérje szintézisnek. A szűrőmutációk az olvasási keret vége felé néha meghosszabbítják a polipeptidet, mivel megnehezítik a fiziológiai stop kodon felismerését.

Az emberek elősegítik az interkalációs folyamatokat, elsősorban a rák kezelésére használt citosztatikumok révén. Az elmúlt évtizedek orvosi haladása ellenére a citosztatikumokat továbbra is a leghatékonyabb kezelési módszernek tekintik a rosszindulatú rákban interkalatív tulajdonságuk miatt. A mérgező kémiai anyagokat a kemoterápiában használják, és megszakítják, késleltetik vagy megakadályozzák a tumorsejtek sejtciklusát, így a rosszindulatú sejtek már nem terjednek vagy terjednek.

Az interkaláció okozta DNS-károsodás kromoszóma-rendellenességeket okoz, vagy megzavarja az orsókészülék fejlődését. Ily módon a célcellák megoszlása ​​lelassul vagy kikapcsol.

A citosztatikumok csoportja különféle anyagokat tartalmaz, amelyek kémiailag nagyon eltérő szerkezetűek. Az ilyen típusú ismert interkalatív anyagok az aktinomicin, az antraciklinek vagy a daunorubicin. Az emberek az interkaláció elvét is élvezik más kábítószerekkel kapcsolatban. Például az antibiotikumok kemoterápiás hatása az interkalációs kapcsolatnak tulajdonítható.

Itt megtalálja gyógyszereit

Betegségek és betegségek

A talidomid olyan glutaminsavszármazéknak felel meg, amely csillapító hatással van a központi idegrendszerre, és az immunszuppresszív hatáson kívül gyulladáscsökkentő hatással is rendelkezik. Az anyag interkalatívnak tekinthető.

Mivel a talidomidnak nyugtató, alvást elősegítő, gyulladást, daganatnövekedést és erek kialakulását gátló hatása van, azt az 1950-es évek végén szinte minden háztartásban elérhetővé tették Contergan® néven. Intercalatív tulajdonságai miatt az anyag szedése a terhesség első három hónapjában a fent leírt interkalációs folyamatokhoz vezet, amelyek drámai hatással vannak az embrionális fejlődésre. Az újszülöttek súlyos rendellenességekkel születtek a végtagokban vagy a belső szervekben.

Interkalatív tulajdonságai miatt az anyag blokkolja a VEGF növekedési faktort, így gátolható az érrendszer kialakulása az embrionális fejlődésben. Mivel az embrió a fejlõdés elsõ három hónapjában különösen érzékenyen reagál a káros hatásokra, a rendellenességek mellett ez idõ alatt akár veszteségeket is okozhat.

Az ilyen pusztító következményeken kívül az interkalatív anyagok karcinogén, azaz karcinogén hatásúak. Ez vonatkozik például egyes festékekre. Ide tartoznak az etidium-bromid vagy az EtBr, amelyek a molekuláris genetikában megfestik a nukleinsavakat. Az etidium-bromid empirikus képlete C21H20BrN3, és interkalálódik a két DNS-szál között, így festés lép fel.

Mivel a festék az UV fényt abszorbeálja 254–366 nm hullámhosszon, és narancssárga-vörös fényt bocsát ki 590 nm hullámhosszon, színezékként helyettesíthetetlen a molekuláris genetikában. Az etidium-bromid megfesti azokat a DNS-mintákat, amelyeket korábban elválasztottak agarózgél segítségével. A festéket azonnal hozzáadjuk a gélhez. Ilyen módon a festék kötődik a DNS-hez, így a DNS egy meghatározott módon láthatóvá válik. Mivel az etidium-bromid potenciálisan karcinogén hatású, megfelelő védőintézkedéseket kell tenni annak használatakor, hogy megakadályozzák a közvetlen érintkezést a nyálkahártyákkal vagy a bőrrel. Ugyanez vonatkozik minden egyéb, interkalatív, karcinogén hatással rendelkező anyagra.