سيتيدين

سيتيدين ينتمي إلى النيوكليوسيدات ويتكون من السيتوزين القاعدي النووي وسكر الريبوز. يشكل زوجًا أساسيًا مع غوانوزين عبر روابط هيدروجينية. كما أنه يلعب دورًا مركزيًا في استقلاب البيريميدين.

ما هو السيتيدين؟

السيتدين هو نيوكليوسيد يتكون من السيتوزين والريبوز. بالإضافة إلى الأدينين والجوانين والثايمين ، يشارك السيتوزين الأساسي النيتروجين في تخليق الأحماض النووية. ينتج عن الفسفرة للسيتيدين أحادي الفوسفات السيتدين (CMP) أو ثنائي الفوسفات السيتدين (CDP) أو ثلاثي الفوسفات السيتدين (CTP).

أحادي الفوسفات السيتدين هو نوكليوتيد في الحمض النووي الريبي. تشارك قاعدتان من البيورين واثنان من قواعد البيريميدين في بنية الأحماض النووية ، حيث يتم استبدال الثايمين باليوراسيل في الحمض النووي الريبي. ينتمي الأدينين والجوانين إلى قواعد البيورين ، بينما ينتمي الثايمين والسيتوزين واليوراسيل إلى قواعد البيريميدين. يمكن أن يزيل السيتيدين ديميناز السيتيدين إلى يوريدين. اليوريدين هو نيوكليوسيد مصنوع من الريبوز واليوراسيل. يمكن أيضًا أن يتم فسفرته إلى يوريدين أحادي الفوسفات.

Uridine monophosphate هو أيضًا نيوكليوتيد مهم لـ RNA. علاوة على ذلك ، يقوم CDP و CTP أيضًا بتنشيط مجموعات لتخليق الليسيثين والسيفالين والكارديوليبين. يتواجد السيتيدين النقي كمادة صلبة قابلة للذوبان في الماء تتحلل عند درجة حرارة 201 إلى 220 درجة. يمكن أن يتحلل بشكل محفز إلى سيتوزين وريبوز بواسطة إنزيم بيريميدين نوكليوزيداز.

الوظيفة والتأثير والمهام

يلعب السيتدين دورًا مركزيًا في استقلاب البيريميدين. يوفر Pyrimidine البنية الأساسية لقواعد بيريميدين السيتوزين والثيمين واليوراسيل التي تحدث في الأحماض النووية. يتم تبادل الثايمين في الحمض النووي الريبي مقابل اليوراسيل.

يتم إنتاج اليوراسيل أيضًا عن طريق نزع أمين السيتدين مع دياميناز السيتدين. تعتبر التحويلات الكيميائية بين قواعد البيريميدين الثلاثة ذات أهمية مركزية لعمليات الإصلاح في الحمض النووي والتغيرات اللاجينية. في سياق علم التخلق ، يتم تعديل الخصائص المختلفة من خلال التأثيرات البيئية. ومع ذلك ، فإن المادة الجينية لا تتغير. تحدث تغييرات التعديل في الكائن الحي بسبب اختلاف التعبير الجيني. عمليات التمايز لخلايا الجسم لتشكيل خطوط وأعضاء مختلفة تمثل أيضًا عملية جينية ، اعتمادًا على نوع الخلية ، يتم تنشيط أو إلغاء تنشيط الجينات المختلفة.

يحدث هذا من خلال مثيلة قواعد السيتيدين داخل الحمض النووي. أثناء عملية المثيلة ، يتشكل ميثيل سيتوزين ، والذي يمكن تحويله إلى ثايمين عن طريق نزع الأمين. يمكّن غوانين القاعدة النوكليوبية التكميلية في الخيط المزدوج المعاكس من التعرف على الخطأ واستبدال الثايمين بالسيتوزين مرة أخرى. ومع ذلك ، يمكن أيضًا استبدال الجوانين بالأدينين ، مما يؤدي إلى حدوث طفرة نقطية. إذا تم نزع أمين السيتوزين غير الميثيل ، يتم إنتاج اليوراسيل. نظرًا لأن اليوراسيل لا يظهر في الحمض النووي ، يتم استبداله على الفور بالسيتوزين. بدلاً من السيتوزين ، يزداد معدل الطفرة بسبب المثيلة بشكل طفيف.

ومع ذلك ، في الوقت نفسه ، يتم إيقاف المزيد والمزيد من الجينات من خلال المثيلة ، مما يؤدي إلى مزيد من التخصص في الخلايا داخل خط الخلية. في عمليات الإصلاح ، تعتمد إنزيمات الإصلاح على خيوط الحمض النووي الأصلية ، والتي تتعرف عليها من خلال درجة أعلى من المثيلة. الخيط التكميلي مبني أيضًا على أساس المعلومات المخزنة هناك. يتم تصحيح أخطاء التثبيت على الفور. علاوة على ذلك ، فإن إنزيم AID (تنشيط تحفيز Cytidine Deaminase) يحفز على وجه التحديد نزع أمين مجموعات السيتدين لمجموعات اليوريدين في الحمض النووي أحادي السلسلة. تحدث التحولات الجسدية المفرطة ، والتي تغير تسلسل الأجسام المضادة للخلايا البائية. ثم يتم تحديد الخلايا البائية المطابقة. هذا يتيح استجابة مناعية مرنة.

التعليم والوقوع والخصائص والقيم المثلى

السيتدين هو منتج وسيط لعملية التمثيل الغذائي للبيريميدين. كاتصال منعزل ، لا يهم. كما ذكرنا سابقًا ، فهو يتكون من السيتوزين القاعدي النووي والريبوز الخماسي من السكر. يمكن للجسم أن يصنع السيتوزين نفسه.

ومع ذلك ، فإن تركيبه كثيف للغاية للطاقة ، بحيث يتم استعادته من اللبنات الأساسية للحمض النووي في إطار مسار الإنقاذ ويمكن إعادة دمجه في الأحماض النووية. عندما يتم تكسير القاعدة تمامًا ، يتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء واليوريا. يوجد على شكل نيوكليوسيد في الحمض النووي الريبي. في الحمض النووي ، يرتبط السيتوزين بـ deoxyribose ، بحيث يحدث nucleoside deoxycytidine هنا ككتلة بناء.

الأمراض والاضطرابات

تعتبر الميثيلات الموجودة على بقايا السيتدين للحمض النووي مهمة جدًا للعلامات من أجل فصل العمليات الكيميائية الحيوية المختلفة. ومع ذلك ، يمكن أن تحدث أخطاء أيضًا في المثيلة التي تؤدي إلى المرض.

في حالة الميثيلات المعيبة ، يمكن تشغيل كل من الأنشطة الجينية المتزايدة والمتناقصة التي لا تفي بالمتطلبات. يتم تمرير أنماط المثيلة هذه أثناء انقسام الخلية. على المدى الطويل ، تحدث تغييرات يمكن أن تؤدي إلى الإصابة بالأمراض. على سبيل المثال ، تحتوي بعض الخلايا السرطانية على هياكل مثيلة مختلفة لا تحدث في الخلايا السليمة. على سبيل المثال ، يمكن أن تمنع المثيلة جينات معينة ترمز للإنزيمات المنظمة للنمو. إذا كانت هذه الإنزيمات مفقودة ، يمكن أن يحدث نمو غير معوق للخلايا. ينطبق هذا أيضًا على الإنزيمات التي تبدأ موت الخلايا المنظم (موت الخلايا المبرمج) عند حدوث عيوب في الخلية.

التأثير المستهدف لميثيل الحمض النووي ليس ممكنًا اليوم. ومع ذلك ، هناك دراسات حول إزالة الميثيل بالكامل من الخلايا السرطانية من أجل إخضاعها مرة أخرى للتحكم في البروتينات المنظمة للنمو. وفقًا للعديد من الدراسات السريرية ، ثبت أن نزع الميثيل يحد من نمو الورم لدى مرضى سرطان الدم النخاعي الحاد. يُعرف هذا الإجراء أيضًا باسم العلاج اللاجيني. قد تلعب عمليات المثيلة أيضًا دورًا في أمراض أخرى. بسبب التأثيرات البيئية ، يتكيف الكائن الحي مع الظروف المتغيرة بتكوين تعديلات بيولوجية تعتمد على ميثيل بقايا السيتدين للحمض النووي. وهكذا ينفذ الجسم عملية تعلم ، والتي يمكن أن تسبب أيضًا تنظيمًا غير صحيح.