Interkalasi

The Interkalasi adalah penggabungan zarah seperti molekul atau ion dalam sebatian kimia tertentu seperti kisi kristal. Dalam biokimia, istilah ini dikaitkan dengan interkalasi zarah antara pasangan asas DNA yang berdekatan, yang dapat mengakibatkan mutasi grid. Bahan thalidomide, misalnya, mempunyai sifat interkalatif, yang menyebabkan skandal salah bentuk.

Apakah interkalasi?

Dalam kimia, interkalasi difahami sebagai interkalasi molekul, ion atau atom dalam sebatian kimia. Struktur zarah tetap pada dasarnya tetap semasa proses penyimpanan. Dalam kimia anorganik, interkalasi terutamanya merujuk kepada interkalasi zarah antara satah kisi kristal lapisan kristal. Dalam konteks ini, interkalasi logam alkali dalam grafit harus disebutkan, misalnya, yang menghasilkan sebatian baru dalam bentuk kompleks interkalasi. Sebatian kristal interkalasi memerlukan daya interaksi yang besar pada lapisan yang terlibat dan daya minimum antara lapisan bersebelahan.

Dalam biokimia, istilah itu lagi merujuk kepada DNA. Semasa proses tersebut, molekul tertentu memasukkan diri ke dalam heliks ganda DNA dengan memerah antara pasangan asas yang berdekatan.

Proses interkalasi biokimia bukanlah proses fisiologi. Ini adalah proses patofisiologi yang mengganggu replikasi dan transkripsi DNA.

Interkalasi berkaitan dengan mutasi genetik yang terutama berkaitan dalam proses replikasi. Hasilnya adalah penyelewengan tisu individu. Selain sifat mutagenik, interkalasi dalam pengertian biokimia juga dikatakan karsinogenik, iaitu karsinogenik.

Sebatian dengan potensi interkalatif termasuk, misalnya, sitostatik yang digunakan dalam terapi barah. Dengan menggunakan bahan interkalatif, kerosakan pada DNA disebabkan semasa rawatan, yang menyebabkan tumor mati.

Fungsi & tugas

Semasa interkalasi biokimia, molekul dalam DNA memasukkan diri ke dalam heliks berganda pasangan asas yang berdekatan dan mengganggu replikasi dan transkripsi bahan genetik. Dalam proses replikasi, interkalasi menyebabkan mutasi raster, yang juga dikenal sebagai mutasi bingkai membaca, pergeseran bingkai baca atau mutasi pergeseran bingkai.

Semasa interkalasi, (3n + 1) pasangan asas dimasukkan, yang memalsukan grid mRNA dalam DNA. Akibatnya, protein bermutasi terbentuk yang urutan asid aminonya berubah di semua posisi dari posisi mutasi. Kodon berhenti diperkenalkan pada peringkat awal, yang mengakhiri sintesis protein dari segi terjemahan. Mutasi skrin menjelang akhir bingkai bacaan kadang-kadang memanjangkan polipeptida kerana menyukarkan pengecaman kodon fisiologi.

Manusia mendapat manfaat daripada proses interkalasi terutamanya melalui sitostatik yang digunakan untuk rawatan barah. Walaupun kemajuan perubatan dalam beberapa dekad terakhir, sitostatik masih dianggap sebagai kaedah rawatan yang paling berkesan untuk barah ganas kerana sifatnya yang bersifat interkalatif. Bahan kimia toksik digunakan dalam kemoterapi dan mengganggu, melambatkan atau mencegah kitaran sel sel tumor sehingga sel-sel ganas tidak lagi merebak atau menyebar.

Kerosakan DNA yang disebabkan oleh interkalasi menyebabkan penyimpangan kromosom atau mengganggu pengembangan radas spindle. Dengan cara ini, pembahagian sel sasaran diperlahankan atau dimatikan.

Kumpulan sitostatik merangkumi pelbagai bahan dengan struktur kimia yang sangat berbeza. Bahan interkalatif yang diketahui jenis ini adalah aktinomisin, anthracyclines atau daunorubicin. Manusia juga mendapat manfaat dari prinsip interkalasi berkaitan dengan ubat lain. Sebagai contoh, kesan kemoterapi antibiotik dikaitkan dengan hubungan interkalasi.

Anda boleh mendapatkan ubat anda di sini

Penyakit & penyakit

Thalidomide sesuai dengan turunan asid glutamat yang mempunyai kesan peredam pada sistem saraf pusat dan, selain imunosupresif, juga mempunyai kesan anti-radang. Bahan tersebut dianggap bersifat interkalatif.

Oleh kerana thalidomide mempunyai kesan menenangkan, mendorong tidur, keradangan, pertumbuhan tumor dan pembentukan saluran darah yang menghalang, ia disediakan untuk hampir setiap isi rumah sebagai Contergan® pada akhir tahun 1950-an. Oleh kerana sifatnya interkalatif, pengambilan zat dalam tiga bulan pertama kehamilan membawa kepada proses interkalasi yang dijelaskan di atas, yang mempunyai kesan dramatik pada perkembangan embrio. Bayi yang baru lahir dilahirkan dengan kerosakan anggota badan atau organ dalaman yang teruk.

Oleh kerana sifat interkalatifnya, zat ini menyekat faktor pertumbuhan VEGF, sehingga pembentukan saluran darah dalam perkembangan embrio terhambat. Oleh kerana embrio bertindak balas dengan sangat sensitif terhadap pengaruh berbahaya dalam tiga bulan pertama perkembangannya, selain daripada malformasi, ia bahkan boleh menyebabkan kerugian pada masa ini.

Selain daripada kesan buruk yang berlaku, bahan interkalatif dikaitkan dengan kesan karsinogenik, iaitu karsinogenik. Ini berlaku, misalnya, untuk pewarna tertentu. Ini termasuk etidium bromida atau EtBr, yang dalam genetik molekul mengotorkan asid nukleik. Ethidium bromida mempunyai formula empirik C21H20BrN3 dan berpasangan antara kedua helai DNA, sehingga pewarnaan berlaku.

Oleh kerana pewarna menyerap sinar UV dalam panjang gelombang dari 254 hingga 366 nm dan memancarkan cahaya merah-oren dengan panjang gelombang 590 nm, ia tidak dapat diganti sebagai pewarna dalam genetik molekul. Ethidium bromida mengotorkan sampel DNA yang sebelumnya telah dipisahkan menggunakan gel agarose. Pewarna itu segera dimasukkan ke dalam gel. Dengan cara ini, pewarna mengikat pada DNA, menjadikan DNA dapat dilihat dengan cara tertentu. Oleh kerana ethidium bromide berpotensi karsinogenik, langkah keselamatan yang sesuai mesti diambil ketika menggunakannya untuk mengelakkan sentuhan langsung dengan selaput lendir atau kulit. Perkara yang sama berlaku untuk semua bahan interkalatif lain yang mempunyai kesan karsinogenik.