アルキル化は、ある分子から別の分子へのアルキル基の移動を特徴づけます。 DNAおよびRNAはアルキル化剤によって攻撃され、変化することが多いため、アルキル化には変異原性および発がん性の影響があります。 いわゆるアルキル化剤は、一方で、細胞増殖を阻害するために医学で使用されます。 細胞増殖抑制剤 そして、その一方で、のトリガーです 癌 または子孫に遺伝的損傷を引き起こします。
アルキル化とは何ですか？
アルキル化は、ある分子から別の分子へのアルキル基の移動を特徴づけます。 多くの場合、DNAとRNAはアルキル化剤によって攻撃され、改変されます。 特定の化学物質は、アルキル化を誘発する能力を通じて変異原性および発がん性の影響を及ぼします。 アルキル化には、アルキル基の転移が含まれます。 アルキル化の特殊なケースはメチル化です。 メチル基もアルキルに属しています。 ただし、メチル化は常に体内の生理学的条件下で起こりますが、複数のアルキル基を持つ カーボン 原子は通常、体外の物質によって誘発されます。 DNAのメチル化は、エピジェネティックな変化の原因です。 さらに、他の多くのメチル化反応も生物内で起こります。 これらの反応では、メチル基がヒドロキシ基、アミノ基、スルフヒドリル基などの特定の官能基に転移します。 エチル、プロピル、またはさらに高鎖のアルキル基が転移すると、特に遺伝物質が影響を受けます。 DNAに結合するアルキル基が多いほど、DNA鎖が切断される頻度が高くなります。 さらに、異なるストランドも互いに結合することができます。 最後に、高鎖アルキル化は常に つながる 核酸の変化に 。 核酸の変化の結果として、とりわけ細胞増殖が阻害されます。
機能とタスク
アルキル化の成長阻害効果のため、 癌 治療が提案されています。 アルキル化化合物には発がん性がありますが、同時に既存の阻害されない成長を止めることができます 癌 細胞。 DNAを破壊することにより、細胞周期のいわゆるチェックポイントで増殖中の細胞（分裂細胞）の成長が中断されます。 細胞はゆっくりと死んでいきます。 これは、癌細胞だけでなく、免疫細胞、粘膜細胞などの生理学的条件下で強い増殖を受ける細胞にも当てはまります。 髪 根細胞と生殖細胞。 DNAの変化はすべての細胞で発生しますが、その効果と強度は増殖中の細胞で最大になります。 したがって、特に急速に分裂する細胞が最も影響を受けます。 これが細胞増殖抑制剤の選択的効果の基礎です 薬物 癌細胞に。 このため、多くのアルキル化細胞増殖抑制剤が癌に使用されています 治療 の一環として 化学療法。 これらの物質を長期間使用すると、成長の遅い細胞も遺伝子組み換えの程度が少ないため、有害性が高まります。 メチル化の特殊なケースでは、DNAも大幅にメチル化されます。 ただし、遺伝的変化は起こりません。 基本配列は変更されません。 メチル基はシチジンにのみ結合します。 DNAのメチル化された領域は不活性であるため、ここでは遺伝暗号を読み取ることができなくなります。 これは、DNAのエピジェネティックな変化につながります。 DNAはこのように変更されますが、遺伝暗号はそのまま残ります。 エピジェネティックな変化により、体も表現型の変化という形で変化します。 遺伝子型によって完全に決定されるわけではない特徴的な形質の形成と発現に対する環境の影響の原因となるのはこれらのプロセスです。 個々の細胞の異なる器官や組織への分化は、エピジェネティックな変化とも関係があります。 分化は、異なる細胞型の遺伝子の異なる活性によって引き起こされます。
疾患および障害
の基礎 化学療法 アルキル化物質の細胞増殖抑制効果に基づいています。 しかし同時に、化学療法剤の重篤な副作用もそれらのアルキル化効果によるものです。 これらの薬剤は、細胞に対する成長阻害の影響により、癌に対して治療効果を発揮します。 がん細胞 成長する 最速。 したがって、それらは最も影響を受けます。 しかし、免疫細胞、粘膜細胞、生殖細胞の成長も損なわれます。その結果、よく知られている副作用 化学療法 感染症にかかりやすくなることが起こりますが、 吐き気, 嘔吐, 貧血, 脱毛、粘膜の乾燥やその他の不快な症状。 化学療法のための重要な細胞増殖抑制剤は、 窒素-失われた化合物、アルキルスルホネート、ニトロソウレア、その他のさまざまなグループの物質。 それらすべてに共通しているのは、その過程で破壊されるDNAに対するアルキル化効果です。 すべての活性物質は癌に使用できます 治療、しかし、対応する不快な副作用があります。 健康な人がこれらの物質と接触すると、癌を発症するリスクが高まります。 これらの物質の短期的な影響は、細胞分裂を停止させ、細胞を死に至らしめることです。 成長の遅い細胞のDNAが徐々に変化することもあります つながる 長期的には癌細胞への形質転換に。 産業および食品産業におけるアルキル化化合物も、場合によっては発がん性および変異原性の影響を及ぼします。 これらには、化学産業における硫酸ジメチルが含まれます。 冷たい 食品産業における殺菌剤の二炭酸ジメチルと二炭酸ジエチル。 体自身のメチル化も つながる それらが間違って発生した場合、病気に。 したがって、増加または減少 遺伝子 活動はDNAのメチル化に基づいています。 しかし、メチル化に欠陥があると、病気が発症します。 たとえば、腫瘍は不正確な結果として発生する可能性があります 遺伝子 アクティベーション。 これは、規制当局が 遺伝子 細胞分裂は非アクティブです。 しかし、通常は不活性であるはずの遺伝子の活性化も、細胞の変性につながる可能性があります。 さまざまな腫瘍で、対応する健康な組織への異なるメチル化パターンが見られました。 メチル化の程度が強すぎるか弱すぎるかは関係ありません。
