Dimerisaatio

Dimerisaatio viittaa kemialliseen prosessiin, jossa kaksi samanlaista molekyyliä tai atomia yhdistyy muodostaen dimeriä, eli kahden yksikön muodostamaa kompleksia. Tämä reaktio voi tapahtua spontaanisti tai katalyyttien, kuten entsyymien tai valon, vaikutuksesta. Dimerisaatio on yleinen ilmiö orgaanisessa kemian lisäksi myös biokemiallisissa ja fysikaalisissa prosesseissa.

Dimerisaatio voi olla kovalenttinen tai ei-kovalenttinen. Kovalenttisessa dimerisaatiossa molekyylit sitoutuvat kemiallisella sidoksella, kuten kaksoissidoksella tai uuden sidoksen muodostuessa. Esimerkiksi eteeni (C₂H₄) voi dimerisoitua etaaniksi (C₄H₈) katalyyttien vaikutuksesta. Eikä-kovalenttisessa dimerisaatiossa molekyylit sitoutuvat väliaikaisilla vuorovaikutuksilla, kuten vesipitoisissa olosuhteissa esiintyvissä hydrofobisissa vuorovaikutuksissa tai metalli-ionien kanssa muodostuvissa komplekseissa.

Dimerisaatio on tärkeä prosessi myös biologisissa järjestelmissä. Esimerkiksi DNA:n kaksijuosteinen rakenne perustuu nukleotidien dimerisaatioon, jossa komplementaariset emäkset (adeniini–tymiini ja guaniini–sytosiini) sitoutuvat toisiinsa vesipitoisessa ympäristössä. Lisäksi joitakin hormonireseptoreita ja entsyymejä toimii dimerimuodossa, mikä on välttämätöntä niiden aktiivisuuden kannalta.

Dimerisaatio voi olla myös patologinen, kuten monissa sairauksissa, joissa proteiinien väärä dimerisaatio johtaa rakenteellisiin häiriöihin. Esimerkiksi Alzheimerin taudin patogeneesissä amyloidi-peptidit dimerisoituvat ja aggregoituvat myöhempien plakkien muodostumisen kautta. Dimerisaation hallinta on siksi tärkeää lääketieteessä ja kemianteollisuudessa, missä sitä käytetään esimerkiksi lääkeaineiden kehittämisessä ja polttoaineiden tuotannossa.