Alkilasi mencirikan perpindahan kumpulan alkil dari satu molekul ke molekul yang lain. Alkilasi mempunyai kesan mutagenik dan karsinogenik, kerana DNA dan RNA sering diserang dan diubah oleh agen alkilating. Agen alkylating yang disebut digunakan dalam perubatan, di satu pihak, untuk menghalang pertumbuhan sel sitostatik dan, sebaliknya, adalah pencetus kanser atau menyebabkan kerosakan keturunan pada keturunan.
Apa itu alkilasi?
Alkilasi mencirikan perpindahan kumpulan alkil dari satu molekul ke molekul yang lain. Selalunya, DNA dan RNA diserang dan diubah oleh agen alkilating. Bahan kimia tertentu mengembangkan kesan mutagenik dan karsinogenik melalui keupayaannya untuk mendorong alkilasi. Alkilasi melibatkan pemindahan kumpulan alkil. Kes alkilasi khas ialah metilasi. Kumpulan metil juga tergolong dalam alkil. Walau bagaimanapun, metilasi selalu berlaku dalam keadaan fisiologi dalam badan, sementara kumpulan alkil dengan lebih daripada satu karbon atom biasanya disebabkan oleh bahan asing ke badan. Metilasi DNA bertanggungjawab untuk perubahan epigenetik. Di samping itu, banyak reaksi metilasi lain juga berlaku dalam organisma. Dalam tindak balas ini, kumpulan metil dipindahkan ke kumpulan fungsional tertentu seperti kumpulan hidroksi, amino atau sulfhidril. Apabila kumpulan alkil etil, propil atau bahkan rantai lebih tinggi dipindahkan, bahan genetik khususnya akan terjejas. Semakin banyak kumpulan alkil yang mengikat pada DNA, semakin kerap helai DNA pecah. Selanjutnya, helai yang berbeza juga dapat saling mengikat. Akhirnya, alkilasi rantai lebih tinggi selalu membawa kepada perubahan asid nukleik molekul. Hasil perubahan asid nukleik, pertumbuhan sel terhambat, antara lain.
Fungsi dan tugas
Oleh kerana kesan penghambatan pertumbuhan alkilasi, kemungkinan aplikasi dalam kanser rawatan dicadangkan. Walaupun sebatian alkilating mempunyai kesan karsinogenik, mereka secara serentak dapat menghentikan pertumbuhan yang ada tanpa halangan kanser sel. Dengan memusnahkan DNA, pertumbuhan terganggu dalam percambahan sel (membahagi sel) di pusat pemeriksaan sel yang disebut. Sel perlahan mati. Ini berlaku untuk sel barah dan juga sel yang mengalami pertumbuhan yang kuat dalam keadaan fisiologi, seperti sel imun, sel mukosa, rambut sel akar dan sel kuman. Walaupun perubahan DNA berlaku di setiap sel, kesan dan intensitasnya paling besar pada sel yang berkembang biak. Sel-sel yang membelah dengan cepat sangat terjejas. Ini adalah asas untuk kesan terpilih sitostatik dadah pada sel barah. Atas sebab ini, banyak agen sitostatik alkilasi digunakan untuk barah terapi sebahagian daripada kemoterapi. Dengan penggunaan bahan-bahan ini dalam jangka masa panjang, keburukannya meningkat, kerana sel yang tumbuh lebih lambat juga diubah secara genetik ke tahap yang lebih rendah. Dalam kes metilasi khas, DNA juga dimetilasi secara besar-besaran. Walau bagaimanapun, tidak ada perubahan genetik yang berlaku. Urutan asas tetap tidak berubah. Kumpulan metil hanya melekat pada sitidin. Kawasan metilasi DNA tidak aktif, sehingga kod genetik tidak lagi dapat dibaca di sini. Ini membawa kepada perubahan epigenetik dalam DNA. Oleh itu DNA diubahsuai, tetapi kod genetiknya tetap utuh. Kerana perubahan epigenetik, tubuh juga berubah dalam bentuk pengubahsuaian fenotip. Proses-proses inilah yang bertanggung jawab atas pengaruh persekitaran terhadap pembentukan dan ekspresi sifat ciri, yang tidak sepenuhnya ditentukan oleh genotip. Pembezaan sel-sel individu ke organ dan tisu yang berlainan juga berkaitan dengan perubahan epigenetik. Pembezaan disebabkan oleh perbezaan aktiviti gen dalam pelbagai jenis sel.
Penyakit dan gangguan
Asas kemoterapi didasarkan pada kesan sitostatik bahan alkilating. Walau bagaimanapun, pada masa yang sama, kesan sampingan yang teruk dari agen kemoterapi juga disebabkan oleh kesan alkilasinya. Ejen-ejen ini memberikan kesan terapeutik mereka terhadap barah kerana pengaruh pertumbuhan mereka pada sel. Sel barah berkembang terpantas. Oleh itu, mereka paling banyak terpengaruh. Walau bagaimanapun, pertumbuhan sel imun, sel mukosa atau sel kuman juga terganggu. Akibatnya, kesan sampingan yang terkenal kemoterapi berlaku, yang menunjukkan diri mereka terdedah kepada jangkitan, loya, muntah, anemia, keguguran rambut, membran mukus kering dan gejala lain yang tidak menyenangkan. Ejen sitostatik penting untuk kemoterapi mewakili turunan dari nitrogen-komposisi hilang, alkilsulfonat, nitrosourea dan pelbagai kumpulan bahan lain. Kesamaan mereka semua adalah kesan alkilasi pada DNA, yang musnah dalam prosesnya. Semua bahan aktif boleh digunakan untuk barah terapi, tetapi mempunyai kesan sampingan yang tidak menyenangkan. Sekiranya seseorang yang sihat bersentuhan dengan zat-zat ini, maka risiko terkena barah meningkat. Kesan jangka pendek bahan ini adalah menghentikan pembahagian sel dan menyebabkan sel mati. Perubahan secara beransur-ansur dalam DNA dalam sel yang tumbuh lambat juga dapat membawa kepada transformasi mereka menjadi sel barah dalam jangka masa panjang. Sebatian kimia alkilasi dalam industri dan industri makanan juga memberikan kesan karsinogenik dan mutagenik dalam beberapa kes. Ini termasuk dimetil sulfat dalam industri kimia dan sejuk sterilizer dimethyl dicarbonate dan diethyl dicarbonate dalam industri makanan. Metilasi badan sendiri juga boleh membawa kepada penyakit sekiranya ia berlaku dengan tidak betul. Oleh itu, meningkat atau menurun gen aktiviti berdasarkan metilasi DNA. Namun, apabila metilasi rosak, penyakit akan berkembang. Contohnya, tumor boleh berkembang akibat tidak betul gen pengaktifan. Ini benar sekiranya peraturan gen untuk pembahagian sel tidak aktif. Tetapi pengaktifan gen yang biasanya tidak aktif juga dapat menyebabkan degenerasi sel. Dalam pelbagai tumor, terdapat corak metilasi yang berbeza dengan tisu sihat yang sesuai. Tidak kira sama ada tahap metilasi terlalu kuat atau terlalu lemah.
