Alkilasyon

bir Alkilasyon bir alkil grubunun bir molekülden diğerine transferini gösterir. Alkilasyon, DNA ve RNA'ya genellikle alkilleyici ajanlar tarafından saldırıldığı ve değiştirildiği için, mutajenik ve kanserojen bir etkiye sahiptir. Sözde alkilleyici ajanlar tıpta bir yandan sitostatik olarak hücre büyümesini engellemek için kullanılırken diğer yandan kanseri tetikler veya yavrularda genetik hasara yol açar.

Alkilasyon nedir?

Bazı kimyasal maddeler, alkilasyona neden olma yeteneklerinden dolayı mutajenik ve kanserojen etkiler geliştirir. Alkilasyon sırasında alkil grupları aktarılır. Metilasyon, özel bir alkilasyon durumudur. Metil grubu ayrıca alkilen grubuna aittir. Bununla birlikte, metilasyonlar vücutta her zaman fizyolojik koşullar altında meydana gelirken, birden fazla karbon atomuna sahip alkil gruplarına genellikle eksojen maddeler neden olur.

Epigenetik değişikliklerden DNA metilasyonu sorumludur. Organizmada diğer birçok metilasyon reaksiyonu da gerçekleşir. İşlemde metil grupları, hidroksil, amino veya sülfhidril grupları gibi spesifik fonksiyonel gruplara aktarılır.

Etil, propil veya hatta daha yüksek zincirli alkil grupları aktarıldığında, genetik materyal özellikle bozulur. DNA'ya ne kadar fazla alkil grubu bağlanırsa, DNA iplikleri o kadar sık ​​kırılır. Ayrıca, farklı şeritler de birbirine bağlanabilir. Sonuçta, yüksek zincirli alkilasyonlar her zaman nükleik asit moleküllerinde değişikliklere yol açar. Nükleik asit değişikliklerinin bir sonucu olarak, diğer şeylerin yanı sıra hücre büyümesi de engellenir.

İşlev ve görev

Alkilasyonların büyümeyi engelleyici etkisinden dolayı kanserle mücadelede olası uygulamaları vardır. Alkilleyici bileşikler kanserojen olmakla birlikte, mevcut kanser hücrelerinin engellenmemiş büyümesini de durdurabilirler. DNA'nın yok edilmesiyle, çoğalan hücrelerin (bölünen hücrelerin) büyümesi, hücre döngüsünün sözde kontrol noktalarında kesintiye uğrar. Hücre yavaş yavaş ölür. Bu, bağışıklık hücreleri, mukoza zarı hücreleri, kıl kökü hücreleri ve germ hücreleri gibi fizyolojik koşullar altında güçlü büyüme gösteren hem kanser hücreleri hem de hücreler için geçerlidir.

Her hücrede DNA'da değişiklikler olur, ancak çoğalan hücrelerde etki ve yoğunluk en fazladır. Bu nedenle, özellikle hızlı bölünen hücreler en çok etkilenir. Bu, sitostatiklerin kanser hücreleri üzerindeki seçici etkisinin temelidir. Bu nedenle birçok alkilleyici sitostatik, kemoterapinin bir parçası olarak kanser tedavisinde kullanılmaktadır.

Bu maddelerin uzun süreli kullanımıyla, zararlılıkları artar, çünkü daha az ölçüde, daha yavaş büyüyen hücreler genetik olarak değiştirilir. Özel metilasyon durumunda, DNA da büyük ölçüde metillenir. Ancak genetik değişiklik yoktur. Temel sıra korunur. Metil grupları sadece sitidine bağlıdır. DNA'nın metillenmiş alanları inaktiftir, bu nedenle genetik kod artık burada okunamaz. Bu, DNA'da epigenetik değişikliklere yol açar. Böylece DNA modifiye edilir ve böylece genetik kod korunur.

Epigenetik değişiklikler nedeniyle, vücut ayrıca fenotipin modifikasyonları şeklinde de değişir. Genotip tarafından tamamen belirlenmeyen karakteristik özelliklerin gelişimi ve ifadesi üzerindeki çevrenin etkisinden sorumlu olan tam da bu süreçlerdir. Tek tek hücrelerin farklı organ ve dokulara farklılaşması da epigenetik değişikliklerle ilgilidir. Farklılaşma, farklı hücre tiplerindeki genlerin farklı aktivitesinden kaynaklanır.

Hastalıklar ve rahatsızlıklar

Kemoterapinin temeli, alkilleyici maddelerin sitostatik etkisine dayanır. Bununla birlikte, aynı zamanda kemoterapi ilaçlarının güçlü yan etkileri de alkilleyici etkisinden kaynaklanmaktadır. Bu aktif bileşenler, hücreler üzerindeki büyümeyi inhibe edici etkilerinden dolayı kansere karşı terapötik etkilerini geliştirir. Kanser hücreleri en hızlı büyür. Bu yüzden en çok etkilenirler.

Bununla birlikte, bağışıklık hücreleri, mukoza zarı hücreleri veya germ hücreleri de büyümelerinde bozulur. Sonuç olarak, kemoterapinin bilinen yan etkileri enfeksiyona, mide bulantısına, kusmaya, kansızlığa, saç dökülmesine, kuru mukoza zarlarına ve diğer hoş olmayan semptomlara yatkınlık olarak kendini gösterir.

Kemoterapi için önemli sitostatikler nitrojen mustard bileşiklerinin türevleridir, alkil sülfonatlar, nitrosüreler ve çeşitli diğer madde gruplarının ortak özelliği, işlem sırasında yok olan DNA üzerindeki alkilleyici etkidir. Tüm aktif bileşenler kanser tedavisi için kullanılabilir, ancak buna karşılık gelen hoş olmayan yan etkilere sahiptir. Sağlıklı bir insan bu maddelerle temas ederse kansere yakalanma riski artar.

Bu maddelerin kısa vadeli etkisi, hücre bölünmesini ve hücrelerin ölmesini durdurmaktır. Yavaş büyüyen hücrelerdeki kademeli DNA değişiklikleri, uzun vadede kanser hücrelerine dönüşmelerine de yol açabilir.

Ayrıca, endüstride ve gıda endüstrisinde alkile edici kimyasal bileşikler bazen kanserojen ve mutajenik etkiler geliştirir. Bunlar arasında kimya endüstrisindeki dimetil sülfat ve gıda endüstrisindeki soğuk dezenfektanlar dimetil bikarbonat ve dietil bikarbonat bulunur.

Vücudun kendi metilasyonları da yanlışsa hastalıklara yol açabilir. Artmış veya azalmış gen aktivitesi, DNA'nın metilasyonuna dayanır. Ancak metilasyon kusurlu olduğunda hastalıklar gelişir. Yanlış gen aktivasyonu, örneğin tümörlere neden olabilir. Bu, hücre bölünmesi için düzenleyici bir gen etkin olmadığında doğrudur. Normalde inaktif olması gereken genlerin aktivasyonu da hücre dejenerasyonuna yol açabilir. Karşılık gelen sağlıklı dokulara kıyasla çeşitli tümörlerde farklı metilasyon modelleri bulundu. Metilasyon derecesinin çok güçlü veya çok zayıf olması önemli değildir.