Xen kẽ

Các Xen kẽ là sự kết hợp của các phần tử như phân tử hoặc ion trong các hợp chất hóa học nhất định như mạng tinh thể. Trong hóa sinh, thuật ngữ này có liên quan đến sự xen kẽ của các hạt giữa các cặp bazơ lân cận của DNA, có thể dẫn đến đột biến lưới. Ví dụ, chất thalidomide có đặc tính xen kẽ, gây ra một vụ bê bối dị dạng.

Intercalation là gì?

Trong hóa học, xen phủ được hiểu là sự xen phủ của các phân tử, ion hoặc nguyên tử trong hợp chất hóa học. Cấu trúc của các hạt về cơ bản không đổi trong quá trình bảo quản. Trong hóa học vô cơ, xen phủ chủ yếu đề cập đến sự xen kẽ của các hạt giữa các mặt phẳng mạng tinh thể của các tinh thể lớp. Trong bối cảnh này, nên đề cập đến sự xen phủ của một kim loại kiềm trong than chì, ví dụ, nó tạo ra các hợp chất mới ở dạng phức chất xen phủ. Các hợp chất xen kẽ của tinh thể đòi hỏi lực tương tác lớn trong các lớp liên quan và lực tối thiểu giữa các lớp liền kề.

Trong hóa sinh, thuật ngữ này một lần nữa đề cập đến DNA. Trong quá trình này, các phân tử nhất định tự chèn vào chuỗi xoắn kép của DNA bằng cách chèn ép giữa các cặp base lân cận.

Quá trình đan xen sinh hóa không phải là một quá trình sinh lý. Đây là một quá trình sinh lý bệnh làm gián đoạn quá trình sao chép và phiên mã của DNA.

Sự xen phủ có quan hệ nhân quả với các đột biến gen có liên quan chủ yếu trong quá trình sao chép. Kết quả là dị dạng của các mô riêng lẻ. Ngoài các đặc tính gây đột biến, xen kẽ theo nghĩa sinh hóa cũng được cho là chất gây ung thư, tức là chất gây ung thư.

Các hợp chất có tiềm năng tương hỗ bao gồm, ví dụ, thuốc kìm tế bào được sử dụng trong điều trị ung thư. Việc sử dụng các chất xen kẽ, làm tổn thương DNA trong quá trình điều trị, khiến khối u chết.

Chức năng & nhiệm vụ

Trong quá trình xen kẽ sinh hóa, các phân tử trong DNA tự chèn vào chuỗi xoắn kép của các cặp base lân cận và làm gián đoạn quá trình sao chép và phiên mã của vật liệu di truyền. Trong quá trình sao chép, sự xen kẽ chủ yếu gây ra đột biến raster, còn được gọi là đột biến khung đọc, dịch chuyển khung đọc hoặc đột biến chuyển khung.

Trong quá trình xen kẽ, các cặp base (3n + 1) được chèn vào, làm sai lệch lưới mRNA trong DNA. Kết quả là, các protein đột biến được hình thành mà trình tự axit amin bị thay đổi ở tất cả các vị trí từ vị trí của đột biến. Một codon dừng được giới thiệu ở giai đoạn đầu, kết thúc quá trình tổng hợp protein về mặt dịch mã. Các đột biến màn hình về phía cuối khung đọc đôi khi kéo dài polypeptide vì chúng làm cho khó nhận ra codon dừng sinh lý.

Con người được hưởng lợi từ các quá trình xen kẽ chủ yếu thông qua chất kìm tế bào được sử dụng để điều trị ung thư. Bất chấp sự tiến bộ của y học trong những thập kỷ qua, thuốc kìm tế bào vẫn được coi là phương pháp điều trị hiệu quả nhất đối với bệnh ung thư ác tính do tính chất xen kẽ của chúng. Các chất hóa học độc hại được sử dụng trong hóa trị và phá vỡ, trì hoãn hoặc ngăn chặn chu kỳ tế bào của các tế bào khối u để các tế bào ác tính không còn lây lan hoặc lây lan.

Sự phá hủy DNA do sự xen kẽ gây ra sai lệch nhiễm sắc thể hoặc làm gián đoạn sự phát triển của bộ máy trục chính. Bằng cách này, sự phân chia của các tế bào đích sẽ bị chậm lại hoặc bị tắt.

Nhóm thuốc kìm tế bào bao gồm các chất khác nhau có cấu trúc hóa học rất khác nhau. Các chất xen kẽ đã biết của loại này là actinomycin, anthracyclines hoặc daunorubicin. Con người cũng được hưởng lợi từ nguyên tắc đan xen trong mối liên hệ với các loại thuốc khác. Ví dụ, tác dụng hóa trị liệu của thuốc kháng sinh được cho là do kết nối giữa các vùng.

Bạn có thể tìm thấy thuốc của mình tại đây

Bệnh tật & ốm đau

Thalidomide tương ứng với một dẫn xuất axit glutamic có tác dụng làm dịu hệ thần kinh trung ương và ngoài tác dụng ức chế miễn dịch, còn có tác dụng chống viêm. Chất được coi là tương khắc.

Vì thalidomide có tác dụng làm dịu, thúc đẩy giấc ngủ, chống viêm, phát triển khối u và ức chế hình thành mạch máu, nên nó đã được cung cấp cho hầu hết mọi hộ gia đình với tên gọi Contergan® vào cuối những năm 1950. Do tính chất xen kẽ của nó, việc dùng chất này trong ba tháng đầu của thai kỳ dẫn đến các quá trình xen kẽ được mô tả ở trên, có tác động mạnh mẽ đến sự phát triển của phôi thai. Những đứa trẻ sơ sinh được sinh ra với các dị tật nghiêm trọng của các chi hoặc các cơ quan nội tạng.

Do đặc tính xen kẽ của nó, chất này ngăn chặn yếu tố tăng trưởng VEGF, do đó sự hình thành các mạch máu trong sự phát triển của phôi thai bị ức chế. Vì phôi thai phản ứng đặc biệt nhạy cảm với những ảnh hưởng có hại trong ba tháng phát triển đầu tiên, ngoài các dị tật, nó thậm chí có thể dẫn đến mất đi trong thời gian này.

Ngoài những hậu quả tàn khốc như vậy, các chất xen kẽ có liên quan đến tác dụng gây ung thư, tức là chất gây ung thư. Ví dụ, điều này áp dụng cho một số loại thuốc nhuộm. Chúng bao gồm ethidium bromide hoặc EtBr, trong di truyền học phân tử nhuộm màu axit nucleic. Ethidium bromide có công thức thực nghiệm C21H20BrN3 và xen kẽ giữa hai sợi DNA, do đó quá trình nhuộm xảy ra.

Vì thuốc nhuộm hấp thụ ánh sáng UV có bước sóng từ 254 đến 366 nm và phát ra ánh sáng màu đỏ cam với bước sóng 590 nm nên nó không thể thay thế được như một chất tạo màu trong di truyền phân tử. Ethidium bromide nhuộm các mẫu DNA đã được tách trước đó bằng gel agarose. Thuốc nhuộm được thêm vào gel ngay lập tức. Bằng cách này, thuốc nhuộm liên kết với DNA, làm cho DNA có thể nhìn thấy một cách cụ thể. Vì ethidium bromide có khả năng gây ung thư nên phải thực hiện các biện pháp an toàn thích hợp khi sử dụng để tránh tiếp xúc trực tiếp với màng nhầy hoặc da. Điều tương tự cũng áp dụng cho tất cả các chất tương hỗ khác, có tác dụng gây ung thư.