Alkilasi

A Alkilasi menunjukkan perpindahan kumpulan alkil dari satu molekul ke molekul yang lain. Alkilasi mempunyai kesan mutagenik dan karsinogenik, kerana DNA dan RNA sering diserang dan diubah oleh agen alkilating. Agen alkylating yang disebut digunakan dalam perubatan di satu pihak untuk menghalang pertumbuhan sel sebagai sitostatik dan sebaliknya mencetuskan barah atau menyebabkan kerosakan genetik pada keturunan.

Apakah alkilasi itu?

Bahan kimia tertentu menimbulkan kesan mutagenik dan karsinogenik kerana kemampuannya menyebabkan alkilasi. Dalam alkilasi, kumpulan alkil dipindahkan. Metilasi adalah kes alkilasi khas. Kumpulan metil juga tergolong dalam kumpulan alkilena. Walau bagaimanapun, metilasi selalu berlaku di dalam badan dalam keadaan fisiologi, sementara kumpulan alkil dengan lebih daripada satu atom karbon biasanya disebabkan oleh bahan eksogen.

Metilasi DNA bertanggungjawab untuk perubahan epigenetik. Banyak reaksi metilasi lain juga berlaku dalam organisma. Kumpulan metil dipindahkan ke kumpulan berfungsi tertentu seperti kumpulan hidroksil, amino atau sulfhidril.

Apabila kumpulan alkil etil, propil atau rantai yang lebih tinggi dipindahkan, bahan genetiknya akan terjejas. Semakin banyak kumpulan alkil yang mengikat pada DNA, semakin kerap helai DNA pecah. Selanjutnya, helai yang berbeza juga dapat dihubungkan antara satu sama lain. Bagaimanapun, alkilasi rantai tinggi selalu membawa kepada perubahan molekul asid nukleik. Hasil daripada perubahan asid nukleik, antara lain, pertumbuhan sel terhambat.

Fungsi & tugas

Oleh kerana kesan penghambatan pertumbuhan alkilasi, ada kemungkinan aplikasi dalam memerangi barah. Walaupun sebatian alkilating mempunyai kesan karsinogenik, mereka juga dapat menghentikan pertumbuhan sel barah yang ada tanpa halangan. Dengan memusnahkan DNA, pertumbuhan sel yang berkembang biak (membahagi sel) terganggu di pusat pemeriksaan sel yang disebut. Sel perlahan mati. Ini berlaku untuk sel dan sel barah yang mengalami pertumbuhan yang kuat dalam keadaan fisiologi, seperti sel imun, sel membran mukus, sel akar rambut dan sel kuman.

Di setiap sel terdapat perubahan dalam DNA, tetapi kesan dan intensitasnya paling besar pada sel yang berkembang biak. Sel-sel yang membahagi dengan cepat sangat mempengaruhi. Ini adalah asas untuk kesan selektif sitostatik pada sel barah. Itulah sebabnya banyak sitostatik alkilasi digunakan dalam terapi kanser sebagai sebahagian daripada kemoterapi.

Dengan penggunaan bahan-bahan ini untuk jangka masa panjang, keburukannya meningkat, kerana pada tahap yang lebih rendah, sel-sel yang tumbuh secara perlahan diubah secara genetik. Dalam kes khas metilasi, DNA juga dimetilasi secara besar-besaran. Walau bagaimanapun, tidak ada perubahan genetik. Urutan asas dikekalkan. Kumpulan metil hanya terikat pada sitidin. Kawasan metilasi DNA tidak aktif, sehingga kod genetik tidak lagi dapat dibaca di sini. Ini membawa kepada perubahan epigenetik dalam DNA. Jadi DNA diubah suai, di mana kod genetik dipelihara.

Kerana perubahan epigenetik, tubuh juga berubah dalam bentuk modifikasi fenotip. Proses inilah yang bertanggungjawab terhadap pengaruh persekitaran terhadap pengembangan dan ekspresi sifat ciri yang tidak sepenuhnya ditentukan oleh genotip. Pembezaan sel-sel individu ke dalam organ dan tisu yang berbeza juga berkaitan dengan perubahan epigenetik. Pembezaan disebabkan oleh aktiviti gen yang berbeza dalam pelbagai jenis sel.

Penyakit & penyakit

Asas kemoterapi adalah berdasarkan kesan sitostatik bahan alkilating. Walau bagaimanapun, pada masa yang sama, kesan sampingan yang kuat dari agen kemoterapi juga disebabkan oleh kesan alkilasinya. Bahan-bahan aktif ini mengembangkan kesan terapeutik mereka terhadap barah kerana pengaruh pertumbuhannya yang merosakkan pada sel. Sel barah tumbuh paling cepat. Itulah sebabnya mereka paling terpengaruh.

Walau bagaimanapun, sel-sel imun, sel membran mukus atau sel-sel kuman juga terganggu dalam pertumbuhannya. Akibatnya, kesan sampingan kemoterapi yang diketahui menunjukkan kerentanan mereka terhadap jangkitan, mual, muntah, anemia, keguguran rambut, membran mukus kering dan gejala-gejala lain yang tidak menyenangkan.

Ejen sitostatik penting untuk kemoterapi adalah turunan sebatian nitrogen mustard, alkil sulfonat, nitrosourea dan pelbagai kumpulan bahan lain. Apa yang mereka semua mempunyai kesamaan adalah kesan alkilasi pada DNA, yang musnah dalam prosesnya. Semua bahan aktif boleh digunakan untuk terapi barah, tetapi mempunyai kesan sampingan yang tidak menyenangkan. Sekiranya orang yang sihat bersentuhan dengan bahan-bahan ini, risiko mereka untuk menghidap barah meningkat.

Kesan jangka pendek bahan ini adalah untuk menghentikan pembahagian sel dan sel mati. Perubahan secara beransur-ansur dalam DNA dalam sel yang tumbuh dengan perlahan juga dapat menyebabkan penukarannya menjadi sel barah dalam jangka panjang.

Juga, sebatian kimia alkilasi dalam industri dan industri makanan kadang-kadang menimbulkan kesan karsinogenik dan mutagenik. Ini termasuk dimetil sulfat dalam industri kimia dan disinfektan sejuk dimetil bikarbonat dan dietil bikarbonat dalam industri makanan.

Metilasi tubuh sendiri juga boleh menyebabkan penyakit sekiranya tidak betul. Aktiviti gen yang meningkat atau menurun adalah berdasarkan metilasi DNA. Namun, apabila metilasi cacat, penyakit berkembang. Pengaktifan gen yang tidak betul boleh mengakibatkan tumor, misalnya. Ini berlaku apabila gen pengatur untuk pembahagian sel tidak aktif. Walau bagaimanapun, pengaktifan gen yang biasanya tidak aktif boleh menyebabkan degenerasi sel. Corak metilasi yang berbeza dijumpai pada pelbagai tumor berbanding dengan tisu sihat yang sesuai. Tidak kira sama ada tahap metilasi terlalu kuat atau terlalu lemah.