timin

timin egyike annak a négy nukleáris bázisnak, amelyből a DNS-szálak, a genetikai információ székhelye épülnek. A kettős spirál kiegészítő bázisa mindig az adenin.

Kémiailag heterociklusos aromás vegyület, amely pirimidinvázas. Amellett, hogy a nukleinbázis a DNS-ben a fehérje szintézis aminosav-szekvenciájának kódolására, a timin szerepet játszik a test anyagcserében, mint bizonyos bioaktív nukleotidok alkotóeleme.

Mi a timin?

A timin alapszerkezetét egy heterociklusos aromás hattagú gyűrű, a pirimidin bázisos szerkezete alkotja. A timin egyike annak a négy nukleáris bázisnak, amelyek képezik a DNS szálakat. Szigorúan véve, ez a timin nukleotidja.

Először egy dezoxiribóz-molekulát csatolunk úgy, hogy a nukleozidból a dezoxi-timidin nukleozid alakuljon ki. A nukleozidot ezután egy-három foszfátcsoport hozzáadásával dezoxi-timidin-monofoszfáttá (dTMP), dezoxi-timidin-difoszfáttá (dTDP) vagy dezoxi-timidin-trifoszfáttá (dTTP) konvertáljuk. A timin általában nem jelenik meg az RNS-ben, mivel a thint ott helyettesíti a nukleobáz-uracil. Az Uracil az RNS-ben lévő adenin komplementer bázisa. A timin azonban speciális glikozid (ribotimidin) formájában fordul elő, és a transzfer RNS-ben (tRNS) csatolt ribóz-molekulával rendelkezik.

A C5H5N2O2 kémiai képlet azt mutatja, hogy a timin kizárólag szénből, hidrogénből, nitrogénből és oxigénből áll, azaz mindenütt jelen lévő anyagokból. A timin összetételében nem vesznek részt ritka ásványi anyagok vagy nyomelemek. A timint előnyösen a test nyeri metabolizáló fehérjékből, amelyek timint vagy timidint tartalmaznak. A timint a szervezet anyagcseréje révén teljes mértékben lebonthatja szén-dioxiddá és vízré.

Funkció, hatás és feladatok

A timin fő feladata, hogy jelen legyen a DNS kettős spiráljának egyik szálában a kijelölt pontokon, és kettős hidrogénkötéssel kapcsolatot létesítsen a komplementer nukleobáz adeninnel.

A fő feladatának teljesítése érdekében a timin nem közvetlenül beavatkozik az anyagcserébe, hanem a másik három nukleáris bázissal együtt csak azt határozza meg, hogy az aminosavak milyen sorrendben kerülnek fehérjékbe, és amelyek a kettős spirál szál megfelelő szakaszára eső helyzetében vannak. Miután másolatot készített a DNS-bázis szál megfelelő szakaszáról, az úgynevezett messenger RNS-ről (mRNS), ezt átviszik a sejt magjából a citoplazmába.

A citoplazmában, a riboszómákon, az alapszekvenciák átfordulnak az aminosavak típusába és szekvenciájába, amelyeket peptidkötések útján összekapcsolnak a kívánt fehérjével. A timin és a dezoxi-timidin pontos funkciója és feladatai az anyagcserében nem ismertek. Állatkísérletek kimutatták, hogy a timidin beadása javítja a vérkép káros vérszegénységet, a B12 hiány okozta vérszegénységet. A B12-vitaminhiány valószínűleg összekapcsolódik a nukleozidok szintézisének zavarával.

Oktatás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek

A test önmaga szintetizálhatja a timint, ha szükséges. Mivel azonban a szintézis időigényes és energiaigényes, a nukleinbázis túlnyomó többségét a használt timin vagy timidin vegyületek valamilyen újrafeldolgozásával vagy a timint vagy timidint tartalmazó fehérjék lebontásával nyerik. A szintézis ezen útját Salvage Pathway néven ismerték.

Mindig akkor használják, amikor a testnek kevesebb energiát kell felhasználnia a magasabb molekulák lebontására, mint a bioszintézishez. A timin fényes, tű alakú vagy prizma alakú kristályokat alkot, amelyek keserűek és ízben forró vízben, de alkoholban vagy éterben alig oldhatók. Mivel a timin alapszerkezete hattagú gyűrűből áll, a timin hat különböző tautomerben fordulhat elő, mindegyik azonos kémiai molekulaképlettel, de a kettős kötések és / vagy a kapcsolódó csoportok vagy molekulák eltérő elrendezésével.

Mivel a nukleáris bázis alig fordul elő szabad formában a szervezetben, nincs olyan optimális szint vagy koncentráció, amely referenciaértékként szolgálhatna a kóros eltérések és rendellenességek vonatkozásában. Másrészt a timint alapvető gyógyszerként használják olyan gyógyszerek előállításához, amelyeket bizonyos vírusos betegségek, például az AIDS és a hepatitis B kezelésére használnak.

Betegségek és rendellenességek

Amikor a DNS-szálakból másolatot készítenek mRNS létrehozása formájában, hibák léphetnek fel, például egy triplett túl gyakori replikációja, az aminosav típusát meghatározó három nukleáris bázissorozat, vagy egy szekvencia vagy annak elvesztése. pontmutációhoz vezet, amely potenciálisan súlyos következményekkel jár.

Az összes olyan probléma, amely az mRNS létrehozása révén felmerül, az a közös, hogy a hibákat nem a nukleáris bázisok okozzák. Csak a timin tesz bizonyos kivételt, mivel érzékeny a DNS-mutációra ultraibolya fény hatására. Ha két timinbázis közvetlenül szomszédosan áll egy DNS-szálon, akkor a metilcsoportok (CH3-csoport) stabil kötést képezhetnek a szomszédos timinnal UV-fény (napfény) hatására, így dimer keletkezhet, amely kémiailag egyréssé válik A ciklobután származéka megfelel. Ez megváltoztatja a DNS-t ezen a ponton oly módon, hogy rövidebb változat, kevesebb DNS-bázissal, amikor a DNS-szál replikálódik.

Ha transzkripció történik, akkor az mRNS-ből korábban lemásolt hiba helytelen aminosav-szekvenciává fordul. Ezután módosított fehérjét állítanak elő, amely a legrosszabb esetben nincs biológiai hatékonysága vagy instabil, és azonnal újra metabolizálódik. Ez egy génmutáció, amelyet elsősorban a közvetlen napfénynek kitett bőrsejtekben lehet megfigyelni. Ezért megvitatják a szakértők között, hogy az ilyen dimerök okozhatnak-e bőrrákot.