אינטרקלציה

ה אינטרקלציה הוא שילוב של חלקיקים כמו מולקולות או יונים בתרכובות כימיות מסוימות כמו סריג גביש. בביוכימיה, המונח קשור להתערבבות חלקיקים בין זוגות בסיס שכנים של ה- DNA, מה שעלול לגרום למוטציות רשת. לחומר תלידומיד, למשל, יש תכונות בין-קלקטיביות, שגרמו לשערוריית מומים.

מה ההתערבות?

בכימיה, הבין-אינטראקציה מובנת כאינטראקציה של מולקולות, יונים או אטומים בתרכובות כימיות. מבנה החלקיקים נשאר קבוע בעיקרו במהלך תהליך האחסון. בכימיה לא אורגנית, ההשתלבות מתייחסת בעיקר לאינטרקציה של חלקיקים בין מישורי הסריג הגבישיים של גבישי השכבה. בהקשר זה, יש להזכיר את ההחלפה של מתכת אלקלית בגרפיט, למשל, היוצרת תרכובות חדשות בצורה של קומפלקסים בין-חישוביים. תרכובות אינטראקציה של גבישים דורשות כוחות אינטראקציה גדולים בשכבות המעורבות וכוחות מינימליים בין שכבות סמוכות.

בביוכימיה, המונח מתייחס שוב ל- DNA. במהלך התהליך, מולקולות מסוימות מחדירות את עצמן לסליל הכפול של ה- DNA על ידי סחיטה בין זוגות בסיס שכנים.

תהליך הביוכימיה הביוכימית אינו תהליך פיזיולוגי. זהו תהליך פתופיזיולוגי המשבש את שכפול והתעתיק של ה- DNA.

ההשתלבות קשורה באופן סיבתי למוטציות גנטיות הרלוונטיות בעיקר בתהליך השכפול. התוצאה היא מומים של רקמות בודדות. בנוסף לתכונות המוטגניות, ההערכה בין המובנים הביוכימיים אף היא מסרטנת, כלומר מסרטנת.

התרכובות בעלות פוטנציאל בין-אינטראקטיבי כוללות, למשל, ציטוסטטיקה המשמשת לטיפול בסרטן. באמצעות חומרים בין-אינטראקטיביים נגרם נזק ל- DNA במהלך הטיפול, הגורם למות הגידול.

פונקציה ומשימה

במהלך אינטרקציה ביוכימית, מולקולות בתוך ה- DNA מחדירות את עצמן לסליל הכפול של זוגות הבסיס הסמוכים ומשבשות את שכפול והתמלול של החומר הגנטי. בתהליך השכפול, אינטרקציה גורמת בראש ובראשונה למוטציות גסטר, הידועות גם בשם מוטציות של מסגרת קריאה, משמרות מסגרת קריאה או מוטציות של שינוי מסגרת.

במהלך הביוב מוחדרים זוגות בסיס (3n + 1), מה שמזייף את רשת ה- mRNA ב- DNA. כתוצאה מכך נוצרים חלבונים שעברו מוטציה שרצף חומצות האמינו שלהם משתנה בכל המיקומים ממיקום המוטציה. קודון עצור מוצג בשלב מוקדם, המסיים את סינתזת החלבון מבחינת התרגום. מוטציות מסך לקראת סוף מסגרת הקריאה מאריכות לעיתים את הפוליפפטיד מכיוון שהן מקשות על זיהוי קודון העצירה הפיזיולוגי.

בני אדם נהנים מתהליכי אינטראקציה בעיקר באמצעות ציטוסטטיקה המשמשת לטיפול בסרטן. למרות ההתקדמות הרפואית בעשורים האחרונים, ציטוסטטיקה עדיין נחשבת לשיטת הטיפול היעילה ביותר לסרטן ממאיר בגלל תכונותיהם הבין-קלקטיביות. החומרים הכימיים הרעילים משמשים בכימותרפיה ומשבשים, מעכבים או מונעים את מחזור התאים של תאי הגידול כך שהתאים הממאירים כבר לא יתפשטו או יתפשטו.

נזקי ה- DNA הנגרמים כתוצאה מההתערבות גורמים לסטיות בכרומוזום או משבשים את התפתחותו של מנגנון הציר. בדרך זו האטת חלוקת תאי המטרה או כיבוי.

קבוצת הציטוסטטיקה כוללת חומרים שונים עם מבנים שונים מאוד מבחינה כימית. חומרים אינטלקלקטיביים ידועים מסוג זה הם אקטינומיצין, אנתרציקלינים או דאונורוביצין. בני אדם נהנים גם מעיקרון ההשתלבות בקשר לתרופות אחרות. לדוגמא, ההשפעה הכימותרפית של אנטיביוטיקה מיוחסת לקשר הבין-אינטראקציה.

אתה יכול למצוא את התרופות שלך כאן

מחלות ומחלות

תלידומיד תואם נגזרת של חומצה גלוטמית המשפיעת על מערכת העצבים המרכזית ובנוסף לדיכוי חיסוני יש גם השפעות אנטי דלקתיות. החומר נחשב לבין-אינטראקטיבי.

מכיוון שלתלידומיד השפעה מרגיעה, מעודדת שינה, דלקת, צמיחת גידולים ויצירת כלי דם, הוא הועמד לרשות כמעט כל בית כקונטרגן® בסוף שנות החמישים. בשל תכונותיו הבין-קלקטיביות, נטילת החומר בשלושת החודשים הראשונים להריון מובילה לתהליכי הבין-אינטראקציה שתוארו לעיל, אשר משפיעים באופן דרמטי על התפתחות העוברית. הילודים נולדו עם מומים קשים בגפיים או באיברים פנימיים.

בשל תכונותיו הבין-קלקטיביות, החומר חוסם את גורם הצמיחה VEGF, כך שמעכבים היווצרות כלי דם בהתפתחות העוברית. מכיוון שהעובר מגיב ברגישות במיוחד להשפעות מזיקות בשלושת החודשים הראשונים להתפתחות, בנוסף למומים, זה יכול אפילו להוביל לאובדן במהלך תקופה זו.

מלבד השלכות הרסניות שכאלה, חומרים בין-קלקטיביים קשורים להשפעה מסרטנת, כלומר מסרטנת. זה חל למשל על צבעים מסוימים. אלה כוללים אתידיום ברומיד או EtBr, שבגנטיקה מולקולרית מכתימה חומצות גרעין. לאתידיום ברומיד יש את הנוסחה האמפירית C21H20BrN3 ומתערבב בין שני גדילי ה- DNA, כך שמתרחש כתמים.

מכיוון שהצבע סופג אור UV באורכי גל בין 254 ל 366 ננומטר ופולט אור אדום-כתום באורכי גל של 590 ננומטר, אין להחליף אותו כצבע בגנטיקה מולקולרית. אתידיום ברומיד מכתים דגימות DNA שנפרדו בעבר באמצעות ג'ל אגרוז. הצבע מתווסף לג'ל באופן מיידי. בדרך זו הצבע נקשר ל- DNA, מה שהופך את ה- DNA לגלוי באופן ספציפי. מכיוון שאתידיום ברומיד הוא מסרטני פוטנציאלי, יש לנקוט באמצעי בטיחות מתאימים בעת השימוש בו כדי למנוע מגע ישיר עם ריריות עור או עור. הדבר נכון גם לגבי כל שאר החומרים הבין-קלקטיביים עם השפעות מסרטנות.