Тхимине

Тхимине је једна од четири нуклеобазе из којих су изграђени ланци ДНК, седишта генетске информације. Комплементарна база у двострукој спирали је увек аденин.

Хемијски је то хетероциклично ароматично једињење са пиримидинским скелетом. Поред тога што је нуклеобаза у ДНК за кодирање аминокиселинске секвенце за синтезу протеина, тимин игра улогу у метаболизму тела као компоненте одређених биоактивних нуклеотида.

Шта је тимин?

Основна структура тимина формирана је хетероцикличним ароматичним шестерочланим прстеном, основна структура пиримидина. Тимин је једна од укупно 4 нуклеобазе из којих се састоје ДНК ланци. Строго гледано, то је нуклеотид тимијана.

Прво се везује молекул деоксирибозе тако да се из нуклеозида формира нуклеозидни деокситимидин. Затим се нуклеозид претвара у нуклеотидни деокситимидин монофосфат (дТМП), деокситимидин-дифосфат (дТДП) или деокситимидин трифосфат (дТТП) додавањем једне до три фосфатне групе. Тимин се обично не појављује у РНА јер је тимин тамо замењен нуклеобазним урацилом. Урацил је комплементарна база аденину у РНА. Међутим, тимин се појављује као посебан гликозид (риботхимидин) са прикљученим молекулом рибозе у преносној РНА (тРНА).

Хемијска формула Ц5Х5Н2О2 показује да се тимин састоји искључиво од угљеника, водоника, азота и кисеоника, тј. Супстанци које су свеприсутне. Нису ретки минерали или елементи у траговима укључени у састав тимина. Тимин тело пожељно добија из метаболизних протеина који садрже тимин или тимидин. Тимин се метаболизмом у телу може потпуно разградити у угљендиоксид и воду.

Функција, ефекат и задаци

Главни задатак тимина је да буде присутан у једном од ланаца двоструке спирале ДНК на одређеним локацијама и да формира везу са комплементарном нуклеобазом аденином двоструком водоничном везом.

За испуњење свог основног задатка, тимин не интервенише директно у метаболизам, већ, заједно са остале три нуклеобазе, само одређује које су аминокиселине састављене у протеине којим редоследом преко свог положаја на одговарајућем одсеку ланца двоструке спирале. Након што се направи копија одговарајућег одељка основног ланца ДНК, такозване мессенгер РНА (мРНА), то се преноси из језгра ћелије у цитоплазму.

У цитоплазми, на рибосомима, базне секвенце се преводе у врсту и редослед аминокиселина, које се помоћу пептидних веза спајају у предвиђени протеин. Тачна функција и задаци тимина и деокситимидина у метаболизму нису познати. Експерименти на животињама показали су да примена тимидина побољшава крвну слику код пернициозне анемије, анемије изазване мањком Б12. Мањак витамина Б12 вероватно може бити повезан са поремећајем синтезе нуклеозида.

Образовање, појава, својства и оптималне вредности

Тело може по потреби да синтетише сам тимин. Међутим, пошто је синтеза дуготрајна и енергетски захтевна, велика већина нуклеинских база се добија помоћу неке врсте прераде коришћених једињења тимијана или тимидина или разградњом протеина који садрже тимин или тимидин. Ова путања синтезе позната је као Салваге Патхваи.

Увек се користи када тело мора да троши мање енергије за распад виших молекула него за биосинтезу. Тимин формира сјајне кристале у облику игле или призме у облику горког окуса и могу се растворити у врућој води, али тешко у алкохолу или етру. Пошто се основна структура тимина састоји од шестерочланог прстена, тимин се може појавити у шест различитих таутомера, сваки са истом хемијском молекуларном формулом, али са различитим распоредом двоструких веза и / или придружених група или молекула.

Будући да се нуклеобаза тешко налази у слободном облику у организму, не постоји оптимални ниво или концентрација који би се могао користити као референтна вредност за патолошка одступања и поремећаје. С друге стране, тимин се користи као основни лек за производњу лекова који се користе за лечење одређених вирусних болести попут АИДС-а и хепатитиса Б.

Болести и поремећаји

Приликом прављења копија ДНК ланаца у облику стварања мРНА могу се појавити грешке попут пречестог умножавања тројице, низа од три нуклеобазе који одређују врсту аминокиселине или губитак секвенце или ње доводи до точкасте мутације са потенцијално озбиљним последицама.

Сви проблеми који настају стварањем мРНА имају заједничко то да грешке не узрокују саме нуклеобазе. Међутим, само тимин чини одређени изузетак јер је подложан мутацији ДНК под утицајем УВ светлости. Ако су две базе тимијана директно суседне на ланцу ДНК, метилне групе (ЦХ3 група) могу да формирају стабилну везу са суседним тимином под утицајем УВ светлости (сунчеве светлости), тако да настаје димер, хемијски један Дериват циклобутана одговара. Ово мења ДНК у овом тренутку на такав начин да се ствара скраћена верзија са мање база ДНК када се реплика ДНК реплицира.

Ако се деси транскрипција, грешка која је претходно копирана из мРНА се преводи у погрешан низ аминокиселина. Затим се производи модификовани протеин који, у најгорем случају, нема биолошку ефикасност или је нестабилан и одмах се поново метаболише. Ради се о мутацији гена која се претежно примећује у ћелијама коже које су изложене директном сунцу. Стога се расправља међу стручњацима могу ли такви димери да изазову рак коже.