الموت بلا ثايمين

الموت الناتج عن نقص الثيمين هو ظاهرة موت الخلايا التي تتعرض لها البكتيريا والخمائر وخلايا الثدييات عند حرمانها من ثلاثي فوسفات الثيميدين (dTTP)، وهو طليعة أساسية لتضاعف الحمض النووي . [ 1 ] تكمن هذه الظاهرة وراء آلية عمل العديد من العوامل المضادة للبكتيريا والملاريا والسرطان ، مثل تريميثوبريم ، وسلفاميثوكسازول ، وميثوتريكسات ، وفلورويوراسيل . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

تاريخ

تم الإبلاغ عن هذه الظاهرة لأول مرة عام 1954 من قِبل هازل د. بارنر وسيمور س. كوهين في بكتيريا الإشريكية القولونية ، عندما فقدت طفرات البكتيريا التي تتطلب الثايمين قدرتها على البقاء عند زراعتها في وسط يفتقر إلى الثايمين ولكنه يحتوي على مغذيات أساسية أخرى. [ 4 ] [ 5 ] لاحقًا، أدى هذا الاكتشاف إلى تطوير نظريات لتفسير آلية عمل العديد من نظائر البيريميدين التي تستهدف استقلاب الثايمين في البكتيريا والخلايا السرطانية. [ 5 ] [ 6 ] عُزيت هذه الظاهرة عادةً إلى "النمو غير المتوازن"، حيث استمرت الخلايا في العمليات الأساسية لنسخ الحمض النووي الريبوزي (RNA) وتخليق البروتين واستقلابه في غياب تضاعف الحمض النووي (DNA). [ 7 ] ومع ذلك، فإن نقص المغذيات لا يؤدي عمومًا إلى موت الخلايا بنفس القدر الذي يُلاحظ في الخلايا التي تفتقر إلى الثايمين. لا تزال الآلية الجزيئية للموت الناتج عن نقص الثايمين غير معروفة؛ [ 1 ] لوحظت كسور في الحمض النووي (DNA) أثناء الموت الناتج عن نقص الثايمين، مما قد يفسر موت الخلايا. [ 8 ] [ 9 ] تشمل المسارات المحتملة المتضمنة في آلية القتل ما يلي: بدء التضاعف، [ 8 ] [ 10 ] كسر شوكات التضاعف الجارية، [ 11 ] إصلاح الحمض النووي غير المجدي، [ 9 ] تدمير منشأ التضاعف، [ 12 ] ووحدة الإدمان. [ 13 ]

مراجع

  1. أحمد ، إس . آي.؛ كيرك، إس. إتش.؛ آيزنستارك، أ. (أكتوبر 1998). "استقلاب الثايمين والموت الناتج عن نقص الثايمين في بدائيات النوى وحقيقيات النوى". المراجعة السنوية لعلم الأحياء الدقيقة . 52 : 591-625 . doi : 10.1146/annurev.micro.52.1.591 . PMID 9891809 . 
  2. لونغلي، د.ب.؛ هاركين، د.ب.؛ جونستون، ب.ج. (2003). "5-فلورويوراسيل: آليات العمل والاستراتيجيات السريرية". مجلة نيتشر ريفيوز للسرطان . 3 (5): 330-338 . doi : 10.1038/nrc1074 . PMID 12724731. S2CID 4357553 .  
  3. فريدمان، ماجستير؛ سادي، و . (1978). "الفلوروبيريميدينات: الآليات البيوكيميائية وتصميم التجارب السريرية". العلاج الكيميائي والدوائي للسرطان . 1 (2): 77-82 . doi : 10.1007/bf00254040 . PMID 373913. S2CID 10958670 .  
  4. بارنر، إتش دي؛ كوهين، إس إس (1954). "تحفيز تخليق الثايمين عن طريق عدوى T2 لطفرة من الإشريكية القولونية تتطلب الثايمين" . مجلة علم البكتيريا . 68 (1): 80-88 . doi : 10.1128/JB.68.1.80-88.1954 . PMC 357338. PMID 13183905 .  
  5. قبل 12 50 عامًا في علم الأحياء الخلوي - عالم فيروسات يستذكر عمله على تثبيط نمو الخلايا
  6. كوهين، إس إس؛ فلاكس، جي جي؛ بارنر، إتش دي؛ لوب، إم آر؛ ليختنشتاين، جيه. (1958). "آلية عمل 5-فلورويوراسيل ومشتقاته" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 44 (10): 1004-1012 . Bibcode : 1958PNAS...44.1004C . doi : 10.1073 / pnas.44.10.1004 . PMC 528686. PMID 16590300 .  
  7. كوهين، إس إس؛ بارنر، إتش دي (1954). "دراسات حول النمو غير المتوازن في الإشريكية القولونية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 40 (10): 885-893 . Bibcode : 1954PNAS...40..885C . doi : 10.1073 / pnas.40.10.885 . PMC 534191. PMID 16589586 .  
  8. 1 2 مارتن، سي إم؛ غوزمان، إي سي (2011). "بدء تضاعف الحمض النووي كعنصر أساسي في موت الخلايا الناتج عن نقص الثايمين". إصلاح الحمض النووي . 10 (1): 94-101 . doi : 10.1016/j.dnarep.2010.10.005 . PMID 21074501 . 
  9. 1 2 ناكاياما، ك.؛ كوسانو، ك.؛ إيرينو، ن.؛ ناكاياما، هـ. (1994). "التغيرات البنيوية في الحمض النووي لبكتيريا الإشريكية القولونية الناتجة عن نقص الثايمين. الكشف بواسطة الرحلان الكهربائي الهلامي النبضي ودليل على تورط إعادة التركيب المتماثل". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 243 (4): 611-620 . doi : 10.1016/0022-2836(94)90036-1 . PMID 7966286 . 
  10. سانجورديكار، د.ب.؛ هامان، ب.ل.؛ سميرنوف، د.؛ سريينك، ف.؛ هاناوالت، ب.س.؛ خودورسكي، أ.ب. (2010). "يرتبط موت الخلايا الناتج عن نقص الثايمين بفقدان معلومات وراثية أساسية من منشأ التضاعف" . علم الأحياء الدقيقة الجزيئي . 75 (6): 1455-1467 . doi : 10.1111/j.1365-2958.2010.07072.x . PMID 20132444 . 
  11. كوانغ، كيه جيه؛ كوزمينوف، أ. (2010). "توقف إصلاح شوكة التضاعف والإصلاح الخاطئ أثناء موت الخلايا في بكتيريا الإشريكية القولونية نتيجة نقص الثايمين" . جينات إلى خلايا . 15 (6): 619-634 . doi : 10.1111/j.1365-2443.2010.01405.x . PMC 3965187. PMID 20465561 .  
  12. كوانغ، كيه جيه؛ كوزمينوف، أ (2012). "تفكك فقاعات التضاعف الوليدة أثناء نقص الثايمين يحفز تدمير أصل التضاعف المعتمد على RecA وRecBCD" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 287 (28): 23958-70 . doi : 10.1074/jbc.M112.359687 . PMC 3390671. PMID 22621921 .  
  13. سات، ب.؛ ريتشز، م.؛ إنجلبرغ-كولكا، هـ. (2003). "وحدة الانتحار mazEF في الإشريكية القولونية تُساهم في الموت الناتج عن نقص الثايمين" . مجلة علم البكتيريا . 185 (6): 1803-1807 . doi : 10.1128/jb.185.6.1803-1807.2003 . PMC 150121. PMID 12618443 .