Interkaliacija yra dalelių, tokių kaip molekulės arba jonus į tam tikrus cheminius junginius, tokius kaip kristalinės grotelės. Biochemijoje šis terminas siejamas su dalelių įsiterpimu tarp gretimų DNR bazių porų, o tai gali sukelti grotelių mutacijas. Tarpkalkalines savybes turi, pavyzdžiui, talidomido medžiaga, kuri sukėlė apsigimimų skandalą.
Kas yra interkalavimas?
Interkaliacija yra tokių dalelių kaip molekulės arba jonus į tam tikrus cheminius junginius, tokius kaip kristalinės grotelės. Chemijoje interkaliacija yra molekulės, jonus ar atomus paverčia cheminiais junginiais. Interkalacijos proceso metu dalelių struktūra iš esmės išlieka pastovi. Neorganinėje chemijoje interkaliacija visų pirma reiškia dalelių tarpsluoksnį tarp sluoksniuotų kristalų kristalinių gardelių plokštumų. Pavyzdžiui, šiame kontekste šarminio metalo įsiterpimas grafite sukuria naujus junginius interkalacijos kompleksų pavidalu. Tarpkristaliniai kristalų junginiai reikalauja didelių sąveikos jėgų dalyvaujančiuose sluoksniuose ir minimalių tarp gretimų sluoksnių. Biochemijoje šis terminas vėl reiškia DNR. Proceso metu tam tikros molekulės įsiterpia į dvigubą DNR spiralę, įsitaisydamos tarp kaimyninių porų bazės. Biocheminio tarpląsteliavimo procesas nėra fiziologinis procesas. Tai yra patofiziologinis procesas, sutrikdantis DNR replikaciją ir transkripciją. Tarpkaliacija yra priežastiniu ryšiu susijusi su genetinėmis mutacijomis, kurios vyrauja replikacijos procese. Rezultatas yra atskirų audinių apsigimimai. Be mutageninių savybių, tarimasis biochemine prasme taip pat yra kancerogeninis, t Vėžyssukėlėjas, savybės. Tarp interkalinio potencialo turinčių junginių yra, pavyzdžiui, citostatikai, kurie naudojami Vėžys terapija. Naudojant interkalacines medžiagas, atliekant gydymą, pažeidžiama DNR, dėl kurios navikas miršta.
Funkcija ir užduotis
Biocheminio interkalacijos metu molekulės DNR viduje įsiterpia į gretimų bazių porų dvigubą spiralę ir trukdo genetinės medžiagos replikacijai ir transkripcijai. Replikacijos procese interkalacija pirmiausia sukelia kadravimo mutacijas, dar žinomas kaip skaitymo kadro mutacijos, skaitymo kadro poslinkiai arba kadro poslinkio mutacijos. Taigi dėl interkaliacijos įterpiamos (3n +1) bazių poros, o tai iškreipia iRNR tinklelį DNR. Kaip pasekmė - mutavęs baltymai susidaro, kurių aminorūgščių seka yra pakitusi visose pozicijose nuo mutacijos padėties. Taigi anksti įvedamas stop kodonas, kuris nutraukia baltymų sintezę vertimo prasme. Rastrinės mutacijos link skaitymo kadro pabaigos kartais pailgina polipeptidą, nes jos apsunkina fiziologinio sustabdymo kodono atpažinimą. Žmonėms interkalacijos procesai naudingi pirmiausia per citostatinius narkotikai vartojamas gydyti Vėžys. Nepaisant pastarųjų dešimtmečių medicinos pažangos, citostatikai, dėl savo interkalacinių savybių, vis dar laikomos kartais veiksmingiausiu piktybinio vėžio gydymu. Toksiškos cheminės medžiagos naudojamos chemoterapija ir sutrikdyti, atitolinti arba užkirsti kelią naviko ląstelių ląstelių ciklui, kad piktybinės ląstelės nebebūtų plintančios ar išsisklaidžiusios. DNR pažeidimas, kurį sukelia interkalacija, sukelia chromosomų nukrypimus arba sutrikdo verpstės aparato susidarymą. Tokiu būdu sulėtinamas arba išjungiamas tikslinių ląstelių dalijimasis. Citostatikų grupė narkotikai apima įvairias chemiškai labai skirtingos struktūros medžiagas. Gerai žinomos tokio tipo interkalinės medžiagos yra aktinomicinas, antraciklinai arba daunorubicinas. Žmogui taip pat naudingas interkalavimo principas, susijęs su kitais narkotikai. Pavyzdžiui, chemoterapinis vaisto poveikis antibiotikai taip pat priskiriamas tarptinkliniam ryšiui.
Ligos ir negalavimai
Talidomidas atitinka glutamo rūgšties darinį, kuris turi slopinantį poveikį centrinei nervų sistema ir be imunosupresinio poveikio rodo priešuždegiminį poveikį. Medžiaga laikoma tarpkalaline. Kadangi talidomidas turi raminamieji, miegą skatinantis, priešuždegiminis, priešnavikinis augimas ir kraujas kraujagyslių susidarymą slopinantis poveikis, 1950-ųjų pabaigoje jis buvo prieinamas beveik kiekvienam namų ūkiui kaip talidomidas. Tačiau dėl jo interkalacinių savybių medžiaga buvo nuryta per pirmuosius tris mėnesius nėštumas veda į aukščiau aprašytus interkalacijos procesus, kurie rodo dramatišką poveikį embriono vystymuisi. Naujagimiai gimė su sunkiais galūnių apsigimimais ar Vidaus organai. Dėl savo interkalacinių savybių medžiaga blokuoja augimo faktorių VEGF, todėl susidaro kraujas laivai embriono vystymuisi yra slopinamas. Kadangi embrionas yra ypač jautrus žalingiems poveikiams per pirmuosius tris vystymosi mėnesius, be apsigimimų, abortas gali atsirasti net per šį laikotarpį. Be tokių pražūtingų pasekmių, tarpkalcinės medžiagos yra susijusios su kancerogeniniu poveikiu. Tai taikoma, pavyzdžiui, tam tikriems dažai. Tai apima etidžio bromidą arba EtBr, kurie molekulėje nudažo nukleino rūgštį genetika. Etidžio bromidas turi molekulinę formulę C21H20BrN3 ir įsiterpia tarp dviejų DNR grandinių, todėl dažosi. Kadangi dažai sugeria UV šviesą, kurios bangos ilgis yra nuo 254 iki 366 nm, ir skleidžia oranžinę raudoną šviesą, kurios bangos ilgis yra 590 nm, jis yra nepakeičiamas kaip dažymo agentas molekulinėse genetika. Etidžio bromidas dažo DNR mėginius, kurie anksčiau buvo atskirti naudojant agarozės gelį. Dažai dedami tiesiai į gelį. Dėl to dažai prisijungia prie DNR, todėl DNR tampa matoma tam tikru būdu. Kadangi etidžio bromidas yra potencialiai kancerogeniškas, reikia saugiai priemonės reikia naudoti, kad būtų išvengta tiesioginio kontakto su gleivinė or oda. Tas pats pasakytina apie visas kitas kancerogeninį poveikį sukeliančias interkaliacines medžiagas.
