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DNA-Schäden

Alkylierung

Alkylierende Verbindungen sind wichtige chemische Mutagene, die gezielt in der Mikrobiologie, Zellbiologie und Tumorforschung eingesetzt werden. Sie entstehen aber auch in der natürlichen Umwelt, die Bildung von Nitrosaminen ist ein typisches Beispiel. Aus Abbauprodukten proteinhaltiger Nahrung entstehen im Magen-Darm-Trakt von Säugetieren sekundäre Amine, aus denen Nitrosaminen gebildet werden können. Die cancerogene Wirkung der Nitrosamine beruht auf dem biologischen Abbau zu Diazohydroxiden und Carbokationen, die als alkylierende Reagenzien elektronenreiche Zentren der DNA angreifen und so eine Tumorbildung einleiten können. Nachgewiesen wurde das erste cancerogene Nitrosamin (N-Nitrosodimethylamin) in Tabak, Bier und Fleisch.

DNA-Nucleotide werden an allen Positionen, die einer chemischen Methylierung bzw. Ethylierung zugänglich sind, durch alkylierende Chemikalien verändert. Die häufigste Alkylierung ist die zu 7-Alkylguanin und 3-Alkyladenin. DNA-Methylierungen entstehen nicht nur durch chemische Verbindungen, sondern auch endogen, durch spontane Reaktionen im Zellinneren. Fachleute gehen von einigen hundert spontanen DNA-Methylierungen pro Zelle am Tag aus.

Abb.1
Methylierung von Cytidin zu 5-Methylcytidin
Abb.2
Methylierung von Adenosin zu N6-Methyladenosin
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