Thymidine

Définition

La thymidine (thymine désoxyriboside) est le nucléoside naturel d'ADN de transfert (ADN-T), qui s'apparie avec la désoxyadénosine dans l'ADN double brin. En biologie cellulaire, elle est utilisée pour synchroniser les cellules en phase S lors de la synthèse d'ADN. Elle a un rôle de métabolite (humain, bactérien et murin).

Structures de nucléosides naturels dont la thymidine :

La thymidine est un désoxynucléoside pyrimidique, une pyrimidine 2'-désoxyribonucléoside ayant la thymine comme nucléobase.

Explications

Un nucléoside pyrimidique qui est composé de la base pyrimidique thymine attachée au sucre désoxyribose. En tant que constituant de l'ADN, la thymidine s'apparie avec l'adénine dans la double hélice de l'ADN en phase S de l'interphase.

La thymidine est fonctionnellement liée à une thymine. C'est un énantiomère d'une telbivudine. La thymidine et la désoxycytidine sont transformées en fragment formamide.

Pour la synchronisation de phase G1, environ 75 % à 80 % des cellules sont en bordure G1/S en utilisant la méthode du double bloc thymidine.

Entrée en phase S

Étant donné que la thymidine est l'un des composants clés de l'ADN, la mesure de l'incorporation de l'analogue de la thymidine 5-bromo-2′-désoxyuridine (BrdU) dans l'ADN fournit une réflexion sur le taux de synthèse de l'ADN.

Les cellules sont étalées et mises au repos dans un milieu sans sérum. Ensuite, les cellules sont stimulées avec un véhicule ou un mitogène, tel que du FBS à 10 %. Après environ 18 h, les cellules sont traitées avec 10 μmol/l BrdU pour marquer activement les cellules en phase S.

Le BrdU peut être détecté avec un anticorps en utilisant l'une des nombreuses méthodes, y compris l'immunohistochimie, le dosage immuno-enzymatique (ELISA) ou l'analyse par tri cellulaire activé par fluorescence (FACS).

Thymidine kinase (TK)

La thymidine kinase (TK, E.C. 2.7.1.21) est l'une des enzymes de récupération importantes pour le métabolisme des nucléotides lors de la synthèse de l'ADN. Il catalyse la phosphorolyse réversible de la thymidine en thymine et 2-désoxy-d-ribose.

Deux isoformes de la thymidine kinase sont TK1 et TK2. TK1 est présent dans le cytoplasme cellulaire et dépend du cycle cellulaire, tandis que TK2 est indépendant du cycle cellulaire et situé dans les mitochondries cellulaires. Le niveau de TK1 dans le sérum humain est considéré comme un marqueur utile pour le dépistage et le diagnostic de diverses tumeurs malignes.

Un niveau élevé de TK1 a été rapporté chez des patients souffrant de cancer du sein, de cancer gastrique, de leucémie lymphoïde chronique, de leucémie aiguë lymphoblastique, de cancer du côlon, de cancer de l'utérus et de cancer de la prostate. Il peut également prédire la présence d'une néoplasie à des stades de développement précoces.

Nucléosides naturels

Les nucléosides naturels thymidine (T), uridine (U), cytidine (C), adénosine (A) et guanosine (G), ainsi que les nucléotides naturels (analogues phosphorylés des nucléosides) sont connus pour leurs activités biologiques majeures dans les voies métaboliques dans les règnes animal et végétal.

Initialement, les nucléosides sont obtenus à partir d'acides nucléiques d'ADN et d'ARN par hydrolyse enzymatique. Les propriétés structurales des nucléosides canoniques impliquent la présence de deux fragments moléculaires : le D-ribo- et le D-2′-désoxyribopentofuranose comme fraction sucre et l'aglycone purine ou pyrimidine. Ces deux fragments sont liés par covalence de N-1 de pyrimidine (uracile, thymine et cytosine) ou N–9 de purine (adénine et guanine) à C-1′ de glycone (la partie glucidique du nucléoside) dans une configuration β-D.

✅ Le clivage de l'uridine et de la thymidine par les phosphorylases en la base appropriée et le ribose-1-phosphate est la clé de la voie catabolique. Le ribose-1-phosphate est transduit via le ribose-5-phosphate vers la voie des pentoses phosphates des cellules, tandis que le désoxyribose-1-phosphate est clivé par la désoxyribose-phosphate aldolase en acétaldéhyde et glycéraldéhyde-3-phosphate.

Trifluridine

Analogue de la thymidine qui inhibe l'activité de l'ADN polymérase, la trifluridine est un médicament antiviral utilisé principalement dans le traitement du virus de l'herpès simplex (HSV-1 et HSV-2). Il est également utilisé pour le traitement de la kératite à HSV chez les personnes qui ne répondent pas à l'idoxuridine et pour le traitement des souches de HSV résistantes à l'acyclovir.

En raison de sa toxicité systémique, la trifluridine est normalement appliquée par voie topique. Lorsqu'il est utilisé dans des collyres et des préparations ophtalmiques, il n'y a pas d'absorption systémique de la trifluridine. Il est fourni dans une solution ophtalmique stérile contenant 1 % de trifluridine dans des tampons d'acide acétique et d'acétate de sodium.