Θυμιδίνη

Θυμιδίνη
Ονόματα
	ΟνοματολογίαIUPAC Θυμιδίνη
	ΣυστηματικήΟνοματολογίαIUPAC 1-[(2R,4S,5R)-4-Υδροξυ-5-(υδροξυμεθυλ)οξολαν-2-υλ]-5-μεθυλπυριμιδίνη-2,4(1H,3H)-διόνη
	ΆλλαΟνόματα Δεοξυθυμιδίνη, Td, dT, 1-[(2R,4S,5R)-4-υδροξυ-5-(υδροξυμεθυλ)τετραϋδροφουρ-2-υλ]-5-μεθυλ-1,3-διυδροπυριμιδίνη-2,4-διόνη
Αναγνωριστικά
Αριθμός CAS	50-89-5
ChEMBL	ChEMBL52609
ChemSpider	5585
DrugBank	DB04485
	InChI InChI=1S/C10H14N2O5/c1-5-3-12(10(16)11-9(5)15)8-2-6(14)7(4-13)17-8/h3,6-8,13-14H,2,4H2,1H3,(H,11,15,16)/t6-,7+,8+/m0/s1 Key: IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQSA-N; InChI=1/C10H14N2O5/c1-5-3-12(10(16)11-9(5)15)8-2-6(14)7(4-13)17-8/h3,6-8,13-14H,2,4H2,1H3,(H,11,15,16)/t6-,7+,8+/m0/s1 Key: IQFYYKKMVGJFEH-XLPZGREQBQ
IUPHAR/BPS
Jmol 3Δ Πρότυπο	Image
MeSH	Δεοξυθυμιδίνη
PubChem	1134
	SMILES Cc1cn(c(=O)[nH]c1=O)[C@H]2C[C@@H]([C@H](O2)CO)O
UNII	VC2W18DGKR
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID5023661 ;
Ιδιότητες
Χημικός τύπος	C10H14N2O5
Μοριακή μάζα	242,23 g·mol−1
Σημείο τήξης	185 °C (365 °F; 458 K)
	Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).
	(verify) Τι είναι /?)
	Infobox references

Θυμιδίνη (Thymidine) (σύμβολο dT ή dThd), επίσης γνωστή ως δεοξυθυμιδίνη (deoxythymidine), δεοξυριβοσυλθυμίνη (deoxyribosylthymine), ή δεοξυριβοσίδιο της θυμίνης (thymine deoxyriboside) είναι ένα δεοξυνουκλεοσίδιο της πυριμιδίνης. Η δεοξυθυμιδίνη είναι το νουκλεοσίδιο Τ του DNA, το οποίο ζευγαρώνει με την δεοξυαδενοσίνη (Α) στο δίκλωνο DNA. Στην κυτταρική βιολογία χρησιμοποιείται για συγχρονισμό των κυττάρων στην G1/πρώιμη φάση S. Το πρόθεμα δεοξυ- παραλείπεται συχνά καθώς δεν υπάρχουν πρόδρομοι νουκλεοτιδίων θυμίνης που εμπλέκονται στη σύνθεση RNA. Πριν από την έκρηξη στη χρήση θυμιδίνης που προκλήθηκε από την ανάγκη στην παραγωγή του αντιρετροϊκού φαρμάκου αζιδοθυμιδίνη (azidothymidine, AZT), μεγάλο μέρος της παγκόσμιας παραγωγής θυμιδίνης προερχόταν από σπέρμα ρέγγας.^[1] Η θυμιδίνη εμφανίζεται σχεδόν αποκλειστικά στο DNA, αλλά εμφανίζεται επίσης στο T-βρόχο του tRNA.

Δομή και ιδιότητες

Στη σύνθεσή της, η δεοξυθυμιδίνη είναι ένας νουκλεοζίτης που αποτελείται από δεοξυριβόζη (ένα σάκχαρο πεντόζης) ενωμένη με μια πυριμιδίνη, τη βάση της θυμίνης. Η δεοξυθυμιδίνη μπορεί να φωσφορυλιωθεί με μία, δύο ή τρεις ομάδες φωσφορικού οξέος, δημιουργώντας μονοφωσφορική dTMP (deoxythymidine monophosphate, dTDP), διφωσφορική (dTDP), ή τριφωσφορική (dTTP) δεοξυθυμιδίνη αντίστοιχα. Υπάρχει σε στερεή μορφή ως μικροί λευκοί κρύσταλλοι ή λευκό κρυσταλλικό σκόνη. Έχει μοριακό βάρος 242229 Da και σημείο τήξης 185 °C. Η σταθερότητα της δεοξυθυμιδίνης υπό πρότυπη θερμοκρασία και πίεση (STP) είναι πολύ υψηλή. Η δεοξυθυμιδίνη είναι μη τοξική και αποτελεί μέρος ενός από τους τέσσερις νουκλεοζίτες του DNA. Είναι μια φυσική ένωση που υπάρχει σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς και τους ιούς DNA. Αντί για θυμιδίνη, το RNA περιέχει ουριδίνη (ουρακίλη ενωμένη με ριβόζη). Η ουρακίλη είναι χημικά παρόμοια με τη θυμίνη, η οποία είναι επίσης γνωστή ως 5-μεθυλουρακίλη. Δεδομένου ότι τα νουκλεοτίδια θυμίνης είναι πρόδρομοι του DNA (αλλά όχι του RNA), το πρόθεμα "δεοξυ" παραλείπεται συχνά, δηλ., η δεοξυθυμιδίνη συχνά ονομάζεται απλώς θυμιδίνη. Η θυμιδίνη αναφέρεται ως τερατογόνος χημική ουσία.^[2]

Τροποποιημένα ανάλογα

Η ιωδοδεοξυουριδίνη είναι ένας ραδιοευαισθητοποιητής και αυξάνει την ποσότητα της βλάβης του DNA που λαμβάνεται από την ιονίζουσα ακτινοβολία. Η αζιδοθυμιδίνη (Azidothymidine, AZT) – χρησιμοποιείται στη θεραπεία της λοίμωξης HIV. Το AZT αναστέλλει τη διαδικασία της αντίστροφης μεταγραφής, ένα κρίσιμο βήμα στον κύκλο ζωής του ιού. Η ραδιοσημασμένη θυμιδίνη (TdR), όπως η τριτιωμένη θυμιδίνη (³H-TdR), χρησιμοποιείται συνήθως σε προσδιορισμούς κυτταρικού πολλαπλασιασμού. Η θυμιδίνη ενσωματώνεται σε διαιρούμενα κύτταρα και το επίπεδο αυτής της ενσωμάτωσης, μετριέται χρησιμοποιώντας έναν μετρητή υγρού σπινθηρισμού και είναι ανάλογο με την ποσότητα του κυτταρικού πολλαπλασιασμού. Για παράδειγμα, ο πολλαπλασιασμός λεμφοκυττάρων μπορεί να μετρηθεί με αυτόν τον τρόπο σε λεμφοπολλαπλασιαστικές διαταραχές. Η βρωμοδεοξυουριδίνη (Bromodeoxyuridine, BrdU) είναι ένα άλλο ανάλογο θυμιδίνης που χρησιμοποιείται συχνά για την ανίχνευση πολλαπλασιαζόμενων κυττάρων σε ζωντανούς ιστούς. Η 5-αιθυνυλ-2'-δεοξυουριδίνη (5-Ethynyl-2´-deoxyuridine, EdU) είναι ένα ανάλογο θυμιδίνης που ενσωματώνεται στο DNA των διαιρούμενων κυττάρων και χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της σύνθεσης του DNA σε κυτταροκαλλιέργειες ή σε ζωντανούς ιστούς. Μπορεί να οπτικοποιηθεί με ομοιοπολική δέσμευση ενός φθορίζοντος αζιδίου χρησιμοποιώντας χημεία κλικ, που είναι λιγότερο σκληρό από τις συνθήκες που χρησιμοποιούνται για την έκθεση του επιτόπου (epitope) για τα αντισώματα BrdU. Η εδοξουδίνη είναι ένα αντιικό φάρμακο. Η τελμπιβουδίνη (β-L-2′-δεοξυθυμιδίνη, LdT) είναι το μη τροποποιημένο "αφύσικο" L-εναντιομερές της θυμιδίνης που χρησιμοποιήθηκε στη θεραπεία της χρόνιας ηπατίτιδας Β.^[3]

Η ανισορροπία θυμιδίνης προκαλεί μετάλλαξη και ανασυνδυασμό

Κατά την ανάπτυξη του βακτηριοφάγου Τ4, η διαθεσιμότητα σε περίσσεια θυμιδίνης αυξάνει τη μετάλλαξη.^[4]^[5] Ανεπάρκεια θυμιδίνης κατά την ανάπτυξη αυξάνει επίσης τη μετάλλαξη.^[4] Ένα θυμιδυλικό αυξότροφο της διπλοειδούς ζύμης "Saccharomyces cerevisiae" αναπτύχθηκε υπό συνθήκες στις οποίες τα επίπεδα θυμιδικού διέφεραν από περίσσεια έως εξάντληση.^[6] Υψηλά επίπεδα θυμιδυλικού παρατηρήθηκαν σε μεταλλαξιογόνα και ανασυνδυασμιογόνα (recombinogenic), ενώ η ασιτία για θυμιδυλικό ήταν ανασυνδυασμιογόνος αλλά μόνο ελαφρά μεταλλαξιογόνος.

Παραπομπές

↑ Ishii, Makoto; Shirae, Hideyuki; Yokozeki, Kenzo (1989). «Enzymatic Production of 5-Methyluridine from Purine Nucleosides and Thymine by Erwinia carotovora AJ-2992». Agricultural and Biological Chemistry 53 (12): 3209–3218. doi:10.1080/00021369.1989.10869860.
↑ The following list of chemicals known or believed to be teratogens is drawn primarily from Dangerous Properties of Industrial Materials, 7th Ed., by N. Irving Sax and Richard J. Lewis.
↑ Gosselin, Gilles· Pierra, Claire· Benzaria-Prad, Samira· Dukhan, David· Cretton-Scott, Erika· Standring, David· Sommadossi, Jean-Pierre (2008). «LDT (Telbivudine) as a potent and specific nucleoside analogue (Tyzeka™, Sebivo™) for the treatment of chronic hepatitis B». Collection Symposium Series. σελίδες 244–248. doi:10.1135/css200810244. ISBN 978-80-86241-29-6.
↑ ^4,0 ^4,1 Bernstein, Carol; Bernstein, Harris; Siraj, Mufti; Barbara, Strom (1972). «Stimulation of mutation in phage T4 by lesions in gene 32 and by thymidine imbalance». Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis 16 (2): 113–119. doi:10.1016/0027-5107(72)90171-6.
↑ De Vries, Joanne K.; Wallace, Susan S. (1982). «Reversion of bacteriophage T4rIImutants by high levels of pyrimidine deoxyribonucleosides». Molecular and General Genetics 186: 101–105. doi:10.1007/BF00422919.
↑ Eckardt, Friederike; Kunz, Bernard A.; Haynes, Robert H. (1983). «Variation of mutation and recombination frequencies over a range of thymidylate concentrations in a diploid thymidylate auxotroph». Current Genetics 7 (5): 399–402. doi:10.1007/BF00445881. PMID 24173422. https://archive.org/details/sim_current-genetics_1983-09_7_5/page/n74.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

http://money.cnn.com/magazines/fortune/fortune_archive/1990/11/05/74308/index.htm

[1] Ishii, Makoto; Shirae, Hideyuki; Yokozeki, Kenzo (1989). «Enzymatic Production of 5-Methyluridine from Purine Nucleosides and Thymine by Erwinia carotovora AJ-2992». Agricultural and Biological Chemistry 53 (12): 3209–3218. doi:10.1080/00021369.1989.10869860.

[2] The following list of chemicals known or believed to be teratogens is drawn primarily from Dangerous Properties of Industrial Materials, 7th Ed., by N. Irving Sax and Richard J. Lewis.

[3] Gosselin, Gilles· Pierra, Claire· Benzaria-Prad, Samira· Dukhan, David· Cretton-Scott, Erika· Standring, David· Sommadossi, Jean-Pierre (2008). «LDT (Telbivudine) as a potent and specific nucleoside analogue (Tyzeka™, Sebivo™) for the treatment of chronic hepatitis B». Collection Symposium Series. σελίδες 244–248. doi:10.1135/css200810244. ISBN 978-80-86241-29-6.

[Bernstein1972-4] 4,0 ^4,1 Bernstein, Carol; Bernstein, Harris; Siraj, Mufti; Barbara, Strom (1972). «Stimulation of mutation in phage T4 by lesions in gene 32 and by thymidine imbalance». Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis 16 (2): 113–119. doi:10.1016/0027-5107(72)90171-6.

[5] De Vries, Joanne K.; Wallace, Susan S. (1982). «Reversion of bacteriophage T4rIImutants by high levels of pyrimidine deoxyribonucleosides». Molecular and General Genetics 186: 101–105. doi:10.1007/BF00422919.

[6] Eckardt, Friederike; Kunz, Bernard A.; Haynes, Robert H. (1983). «Variation of mutation and recombination frequencies over a range of thymidylate concentrations in a diploid thymidylate auxotroph». Current Genetics 7 (5): 399–402. doi:10.1007/BF00445881. PMID 24173422. https://archive.org/details/sim_current-genetics_1983-09_7_5/page/n74.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]