الإقحام هو إقحام الجسيمات مثل الجزيئات أو الأيونات في مركبات كيميائية معينة مثل المشابك البلورية. في الكيمياء الحيوية ، يرتبط المصطلح بإقحام الجسيمات بين أزواج القواعد المتجاورة من الحمض النووي ، والتي يمكن أن تؤدي إلى طفرات شعرية. الخصائص المتداخلة تمتلكها ، على سبيل المثال ، مادة الثاليدومايد ، التي أنتجت فضيحة تشوه.
ما هو الإقحام؟
الإقحام هو دمج جسيمات مثل الجزيئات أو الأيونات في مركبات كيميائية معينة مثل المشابك البلورية. في الكيمياء ، الإقحام هو إقحام الجزيئاتأو تحويل الأيونات أو الذرات إلى مركبات كيميائية. تظل بنية الجزيئات ثابتة بشكل أساسي أثناء عملية الإقحام. في الكيمياء غير العضوية ، يشير الإقحام في المقام الأول إلى تقاطع الجسيمات بين المستويات الشبكية البلورية من البلورات ذات الطبقات. في هذا السياق ، على سبيل المثال ، يؤدي إقحام معدن قلوي في الجرافيت إلى ظهور مركبات جديدة في شكل مجمعات الإقحام. تتطلب مركبات الإقحام من البلورات قوى تفاعل كبيرة في الطبقات المعنية والحد الأدنى بين الطبقات المجاورة. في الكيمياء الحيوية ، يشير المصطلح مرة أخرى إلى الحمض النووي. في هذه العملية ، تدخل جزيئات معينة نفسها في الحلزون المزدوج للحمض النووي عن طريق حصر نفسها بين أزواج من الجوار أساس. عملية الإقحام البيوكيميائي ليست عملية فسيولوجية. إنها عملية فيزيولوجية مرضية تعطل تكرار الحمض النووي ونسخه. يرتبط الإقحام سببيًا بالطفرات الجينية ذات الصلة في الغالب بعملية النسخ المتماثل. والنتيجة هي تشوهات الأنسجة الفردية. بالإضافة إلى الخصائص المطفرة ، يقال أيضًا أن الإقحام بالمعنى البيوكيميائي له آثار مسرطنة ، أي سرطان-السبب ، الخصائص. تشمل المركبات ذات الإمكانات الإقحام ، على سبيل المثال ، التخلاء، والتي يتم استخدامها في سرطان علاج. عن طريق المواد المقحمة ، يتم إحداث تلف في الحمض النووي كجزء من العلاج ، مما يؤدي إلى موت الورم.
الوظيفة والمهمة
في الإقحام الكيميائي الحيوي ، تدخل الجزيئات الموجودة داخل الحمض النووي نفسها في الحلزون المزدوج لأزواج القواعد المجاورة وتتداخل مع تكرار ونسخ المادة الوراثية. في عملية النسخ المتماثل ، يتسبب الإقحام في المقام الأول في حدوث طفرات تأطير ، تُعرف أيضًا باسم طفرات إطار القراءة ، أو قراءة تحولات الإطار ، أو طفرات تغيير الإطار. ينتج عن الإقحام إدخال أزواج قاعدية (3n +1) ، مما يؤدي إلى تشويه شبكة الرنا المرسال في الحمض النووي. نتيجة لذلك ، تحور البروتينات تتشكل التي يتم تغيير تسلسل الأحماض الأمينية الخاصة بها في جميع المواضع من موضع الطفرة. وهكذا ، يتم إدخال كودون التوقف في وقت مبكر ، والذي ينهي تخليق البروتين من حيث الترجمة. تؤدي الطفرات النقطية في نهاية إطار القراءة أحيانًا إلى إطالة عديد الببتيد لأنها تجعل التعرف على كودون التوقف الفسيولوجي أكثر صعوبة. يستفيد البشر من عمليات الإقحام بشكل أساسي من خلال تثبيط الخلايا المخدرات تستخدم للعلاج سرطان. على الرغم من التقدم الطبي في العقود الأخيرة ، التخلاءنظرًا لخصائصها المقحمة ، لا تزال تعتبر أحيانًا العلاج الأكثر فعالية للسرطان الخبيث. يتم استخدام المواد الكيميائية السامة في العلاج الكيميائي وتعطيل أو تأخير أو منع الدورة الخلوية للخلايا السرطانية ، بحيث لا تنتشر الخلايا الخبيثة أو تتشتت. ينتج عن تلف الحمض النووي الناجم عن الإقحام انحرافات صبغية أو يعطل تكوين جهاز المغزل. بهذه الطريقة ، يتم إبطاء أو إيقاف انقسام الخلايا المستهدفة. مجموعة تثبيط الخلايا المخدرات يحتوي على مواد مختلفة ذات بنى مختلفة كيميائيًا. المواد المقحمة المعروفة من هذا النوع هي أكتينوميسين ، أنثراسيكلين أو داونوروبيسين. يستفيد الإنسان أيضًا من مبدأ الإقحام فيما يتعلق بالآخر المخدرات. على سبيل المثال ، تأثير العلاج الكيميائي مضادات حيوية يُنسب أيضًا إلى اتصال الإقحام.
الأمراض والعلل
ثاليدومايد يتوافق مع مشتق حمض الجلوتاميك الذي له تأثير مثبط على المركز الجهاز العصبي ويظهر تأثيرات مضادة للالتهابات بالإضافة إلى التأثيرات المثبطة للمناعة. تعتبر المادة مقامة منذ أن فعل الثاليدومايد مهدئ، يعزز النوم ، مضاد للالتهابات ، مضاد للنمو الورم و دم التأثيرات المثبطة لتكوين الأوعية ، تم إتاحتها لكل أسرة تقريبًا مثل الثاليدومايد في نهاية الخمسينيات. ومع ذلك ، نظرًا لخصائصه المقحمة ، فإن تناول المادة خلال الأشهر الثلاثة الأولى من فترة الحمل يؤدي إلى عمليات الإقحام الموصوفة أعلاه ، والتي تظهر تأثيرات دراماتيكية على التطور الجنيني. الأطفال حديثي الولادة ولدوا بتشوهات شديدة في الأطراف أو اعضاء داخلية. نظرًا لخصائصه الإقحام ، تمنع المادة عامل النمو VEGF ، بحيث يتم تكوين دم سفن في التطور الجنيني. منذ جنين حساس بشكل خاص للتأثيرات الضارة خلال الأشهر الثلاثة الأولى من التطور ، بالإضافة إلى التشوهات ، الإجهاض قد تحدث خلال هذه الفترة. بصرف النظر عن هذه العواقب المدمرة ، ترتبط المواد المقحمة بتأثير مسرطن. هذا ينطبق ، على سبيل المثال ، على بعض الأصباغ. وتشمل بروميد الإيثيديوم أو EtBr ، الذي يلطخ الحمض النووي في الجزيئات علم الوراثة. يحتوي بروميد الإيثيديوم على الصيغة الجزيئية C21H20BrN3 ويقحم بين خيوط الحمض النووي ، مما يؤدي إلى تلطيخ. نظرًا لأن الصبغة تمتص ضوء الأشعة فوق البنفسجية بأطوال موجية من 254 إلى 366 نانومتر وتصدر ضوءًا برتقاليًا أحمر بأطوال موجية 590 نانومتر ، فلا يمكن الاستغناء عنها كعامل تلطيخ في الجزيئات علم الوراثة. بروميد الإيثيديوم يلوث عينات الحمض النووي التي تم فصلها سابقًا باستخدام هلام الاغاروز. تضاف الصبغة مباشرة إلى الجل. ينتج عن هذا ارتباط الصبغة بالحمض النووي ، مما يجعل الحمض النووي مرئيًا بطريقة معينة. بما أن بروميد الإيثيديوم يحتمل أن يكون مسرطناً ، فإن السلامة المناسبة الإجراءات يجب أن يؤخذ أثناء الاستخدام لمنع الاتصال المباشر مع الغشاء المخاطي or بشرة. الأمر نفسه ينطبق على جميع المواد المقحمة الأخرى ذات التأثيرات المسببة للسرطان.
