ยาต้าน HIV ยับยั้ง Uridine-thymidine analog ซึ่งมี azido group แทนที่-OH group ยาดังกล่าวมีฤทธิ์ยับยั้งขั้นตอนใด?

ยาต้าน HIV ยับยั้ง Uridine-thymidine analog ซึ่งมี azido group แทนที่-OH group ที่ต่ำแหน่ง 3 ของ deoxyribose ยาดังกล่าวมีฤทธิ์ยับยั้งขั้นตอนใด?

A. Unwinding of DNA

B. Initiation

C. Elongation

D. Termination

E. DNA methylation

คำตอบที่ถูกต้องคือ C. Elongation
เหตุผลโดยละเอียด
คำอธิบายยาในโจทย์อธิบายลักษณะของ Zidovudine (AZT หรือ Azidothymidine) ซึ่งเป็น Nucleoside Reverse Transcriptase Inhibitor (NRTI)
โครงสร้าง: เป็น Thymidine analog ที่มี azido group (-N₃) แทนที่ hydroxyl group (-OH) ที่ตำแหน่ง 3' ของน้ำตาล deoxyribose
กลไกการออกฤทธิ์ (หลัก):
ยาจะถูกเซลล์นำเข้าและเปลี่ยนเป็นรูปออกฤทธิ์ (triphosphate form; AZT-TP)
AZT-TP จะแข่งขันกับ Deoxythymidine triphosphate (dTTP) ตามธรรมชาติ เพื่อเข้าไปจับกับเอนไซม์ Reverse Transcriptase (RT) ของไวรัส HIV
เมื่อ AZT-TP ถูกเติมเข้าไปในสาย DNA ใหม่ที่กำลังถูกสังเคราะห์ (โดยใช้ RNA ของไวรัสเป็นแม่แบบ) กลุ่ม azido ที่ตำแหน่ง 3' จะทำให้ขาดหมู่ hydroxyl ที่จำเป็นสำหรับการสร้างพันธะ phosphodiester กับนิวคลีโอไทด์ตัวต่อไป
ผลลัพธ์คือ การหยุดการต่อสาย DNA ทันที (Chain Termination) เพราะเอนไซม์ไม่สามารถเชื่อมต่อนิวคลีโอไทด์ตัวถัดไปได้
ขั้นตอนที่ถูกยับยั้งคือ "การต่อสาย (Elongation)" ของ DNA ที่กำลังถูกสังเคราะห์โดย Reverse Transcriptase กระบวนการสร้าง DNA จากแม่แบบ RNA (Reverse Transcription) ประกอบด้วยขั้นตอน Initiation, Elongation และ Termination การที่ AZT ไปหยุดการต่อสายในขั้น Elongation จึงถือว่าเป็นการยับยั้งขั้น Elongation
อธิบายแต่ละตัวเลือก:
A. Unwinding of DNA (การคลายเกลียว DNA)
ไม่ถูกต้อง: ไม่เกี่ยวกับกลไกของ NRTI เช่น AZT AZT ยับยั้งการต่อสาย ไม่ใช่การคลายเกลียว
B. Initiation (การเริ่มต้นสังเคราะห์)
ไม่ถูกต้อง: AZT จำเป็นต้องมีการเริ่มต้นสังเคราะห์สาย DNA ก่อน (โดยการเติมนิวคลีโอไทด์ตัวแรก) แล้วมันจึงจะเข้าไปแทรกและหยุดการทำงานได้ ดังนั้นมันไม่ได้ยับยั้งขั้น Initiation โดยตรง
C. Elongation (การต่อสาย)
ถูกต้อง: เป็นขั้นตอนที่ AZT ออกฤทธิ์โดยตรง มันเข้าไปขัดขวางการต่อสาย DNA (DNA chain elongation) โดยทำให้เกิดการหยุดสาย (chain termination) ในขั้นตอนการยืดสาย DNA
D. Termination (การหยุดสังเคราะห์)
ไม่ถูกต้อง: การออกฤทธิ์ของ AZT ทำให้เกิดการหยุดสังเคราะห์สายก่อนวัยอันควร (Premature Termination) แต่มันไม่ได้ยับยั้งกระบวนการ Termination ตามธรรมชาติของเซลล์หรือไวรัส ดังนั้น "Termination" ในที่นี้หมายถึงขั้นตอนปกติของการจบกระบวนการ ซึ่ง AZT ไม่ได้ออกฤทธิ์แบบนั้น
E. DNA methylation (การเติมหมู่เมทิลให้ DNA)
ไม่ถูกต้อง: ไม่เกี่ยวข้องกับกลไกของยาต้าน HIV กลุ่มนี้เลย DNA methylation เป็นกระบวนการ epigenetic ที่ควบคุมการแสดงออกของยีน
สรุป: Zidovudine (AZT) ซึ่งเป็น Thymidine analog ที่มี azido group ออกฤทธิ์โดยการเข้าไปขัดขวางการต่อสาย DNA ของไวรัส HIV หลังถูก reverse transcriptase นำไปใช้ จึงเป็นการ ยับยั้งขั้นตอน Elongation ของการสังเคราะห์ DNA