Ang intercalation ay ang intercalation ng mga particle tulad ng molecule o mga ions sa ilang mga compound ng kemikal tulad ng mga kristal lattice. Sa biochemistry, ang term na ito ay nauugnay sa intercalation ng mga maliit na butil sa pagitan ng mga katabing base na pares ng DNA, na maaaring magresulta sa mga mutation ng lattice. Ang mga katangiang intercalary ay nagtataglay, halimbawa, ng sangkap na thalidomide, na nagsimula sa isang iskandalo sa maling anyo.
Ano ang intercalation?
Ang intercalation ay ang pagsasama ng mga particle tulad ng molecule o mga ions sa ilang mga compound ng kemikal tulad ng mga kristal lattice. Sa kimika, ang intercalation ay ang intercalation ng molecule, mga ions o atom sa mga compound ng kemikal. Ang istraktura ng mga maliit na butil ay nananatiling mahalagang pare-pareho sa panahon ng proseso ng intercalation. Sa inorganic na kimika, ang intercalation ay tumutukoy lalo na sa intercalation ng mga maliit na butil sa pagitan ng mga planong lattice ng kristal ng mga layered crystals. Sa kontekstong ito, halimbawa, ang intercalation ng isang alkali metal sa grapayt ay nagbibigay ng mga bagong compound sa anyo ng mga intercalation complex. Ang mga compound ng intercalation ng mga kristal ay nangangailangan ng malalaking pwersa sa pakikipag-ugnayan sa mga layer na kasangkot at kaunting mga pagitan ng mga katabi na layer. Sa biochemistry, ang term na ito ay muling tumutukoy sa DNA. Sa proseso, ang ilang mga molekula ay ipinasok ang kanilang mga sarili sa dobleng helix ng DNA sa pamamagitan ng sandwiching kanilang sarili sa pagitan ng mga pares ng karatig bases. Ang proseso ng intercalation ng biochemical ay hindi isang proseso ng pisyolohikal. Ito ay isang proseso ng pathophysiological na nakakagambala sa pagtitiklop at paglipat ng DNA. Ang intercalation ay sanhi na nauugnay sa mga mutasyon ng genetiko na higit na may kaugnayan sa proseso ng pagtitiklop. Ang mga maling anyo ng mga indibidwal na tisyu ang resulta. Bilang karagdagan sa mga katangian ng mutagenic, ang intercalation sa biochemical sense ay sinasabing mayroon ding carcinogenic, ibig sabihin kanser-mga sanhi, mga pag-aari. Ang mga compound na may potensyal na intercalative ay nagsasama, halimbawa, mga cytostatics, na ginagamit sa kanser terapewtika. Sa pamamagitan ng mga intercalative na sangkap, ang pinsala sa DNA ay sapilitan bilang bahagi ng paggamot, na sanhi ng pagkamatay ng tumor.
Pag-andar at gawain
Sa intercalation ng biochemical, ang mga molekula sa loob ng DNA ay nagpapasok ng kanilang mga sarili sa dobleng helix ng mga katabing base na pares at makagambala sa pagtitiklop at paglilipat ng materyal na genetiko. Sa proseso ng pagtitiklop, pangunahin ang sanhi ng pag-frame ng mga mutation, na kilala rin bilang mga pagbago ng frame ng pagbabasa, mga pagbabago sa frame ng pagbabasa, o mga mutation ng frame-shift. Ang intercalation sa gayon ay nagreresulta sa pagpapasok ng (3n +1) mga pares ng base, na nagpapangit ng grid ng mRNA sa DNA. Bilang kinahinatnan, na-mutate proteins ay nabuo na ang pagkakasunod-sunod ng amino acid ay binago sa lahat ng mga posisyon mula sa posisyon ng mutation. Samakatuwid, ang isang stop codon ay ipinakilala nang maaga, na tinatapos ang synthesis ng protina sa mga tuntunin ng pagsasalin. Ang pag-mutate ng raster patungo sa dulo ng frame ng pagbabasa kung minsan ay pinahaba ang polypeptide dahil ginagawa nilang mas mahirap ang pagkilala sa physiological stop codon. Ang mga tao ay nakikinabang mula sa mga proseso ng intercalation lalo na sa pamamagitan ng cytostatic gamot sanay na magamot kanser. Sa kabila ng pag-unlad ng medisina sa mga nakaraang dekada, mga cytostatics, dahil sa kanilang mga intercalative na katangian, isinasaalang-alang pa rin na minsan ay ang pinaka mabisang paggamot para sa malignant cancer. Ang mga nakakalason na kemikal na sangkap ay ginagamit sa chemotherapy at makagambala, maantala o maiwasan ang siklo ng cell ng mga tumor cell, upang ang mga malignant na cell ay hindi na kumalat o magkalat. Ang pinsala sa DNA na dulot ng intercalation ay nagreresulta sa mga chromosomal aberrations o nakakagambala sa pagbuo ng spindle apparatus. Sa ganitong paraan, ang paghati ng mga target na cell ay pinabagal o pinapatay. Ang pangkat ng cytostatic gamot nagsasama ng iba`t ibang mga sangkap na may iba't ibang kemikal na mga istraktura. Ang mga kilalang sangkap ng intercalative ng ganitong uri ay ang actinomycin, anthracyclines o daunorubicin. Nakikinabang din ang tao sa prinsipyo ng intercalation na may kaugnayan sa iba pa gamot. Halimbawa, ang chemotherapeutic na epekto ng antibiotics ay maiugnay din sa koneksyon ng intercalation.
Mga sakit at karamdaman
Ang Thalidomide ay tumutugma sa isang glutamic acid derivative na may depressant na epekto sa gitna nervous system at nagpapakita ng mga anti-namumulang epekto bilang karagdagan sa mga epekto ng immunosuppressive. Ang sangkap ay itinuturing na intercalative. Dahil ang thalidomide ay mayroon pang-akit, pagtaguyod sa pagtulog, anti-namumula, paglaki ng anti-tumor at dugo Ang mga epekto ng pagbuo ng sisidlan ay naging epekto sa halos lahat ng sambahayan bilang thalidomide sa pagtatapos ng 1950s. Gayunpaman, dahil sa mga intercalative na katangian nito, ang paglunok ng sangkap sa loob ng unang tatlong buwan ng pagbubuntis humahantong sa mga proseso ng intercalation na inilarawan sa itaas, na nagpapakita ng dramatikong epekto sa pagbuo ng embryonic. Ang mga bagong silang na sanggol ay ipinanganak na may matinding malformations ng mga limbs o lamang loob. Dahil sa mga intercalative na katangian nito, hinaharang ng sangkap ang paglago factor VEGF, upang ang pagbuo ng dugo sasakyang-dagat sa pagbuo ng embryonic ay napipigilan. Dahil ang embrayo partikular na sensitibo sa mga nakakasamang impluwensya sa unang tatlong buwan ng pag-unlad, bilang karagdagan sa mga maling anyo, pagpapalaglag maaari ring mangyari sa panahong ito. Bukod sa nasabing nakakapinsalang mga kahihinatnan, ang mga intercalative na sangkap ay naiugnay sa isang epekto sa carcinogenic. Nalalapat ito, halimbawa, sa tiyak tina. Kabilang dito ang ethidium bromide o EtBr, na kung saan nabahiran ang nucleic acid sa molekular genetika. Ang Ethidium bromide ay may formula na molekular na C21H20BrN3 at nagpapalawak sa pagitan ng dalawang mga hibla ng DNA, na nagreresulta sa paglamlam. Dahil ang tinain ay sumisipsip ng ilaw ng UV sa mga haba ng daluyong mula 254 hanggang 366 nm at naglalabas ng kulay kahel na pulang kulay na may mga haba ng daluyong na 590 nm, hindi ito mapapalitan bilang isang ahente ng paglamlam sa molekular genetika. Ang mga Ethidium bromide stains ay mga sample ng DNA na naihiwalay dati gamit ang isang agarose gel. Ang tinain ay idinagdag nang direkta sa gel. Nagreresulta ito sa pagbubuklod ng tinain sa DNA, na nakikita ang DNA sa isang tiyak na paraan. Dahil ang ethidium bromide ay potensyal na carcinogenic, naaangkop na kaligtasan mga panukala dapat gawin habang ginagamit upang maiwasan ang direktang pakikipag-ugnay sa mauhog or balat. Nalalapat ang pareho sa lahat ng iba pang mga intercalative na sangkap na may mga carcinogenic effect.