timină

timină este una dintre cele patru nucleobaze din care sunt construite catenele ADN, sediul informațiilor genetice. Baza complementară în dubla helix este întotdeauna adenina.

Chimic, este un compus aromatic heterociclic cu un schelet pirimidinic. Pe lângă faptul că este o nucleobază în ADN pentru codificarea secvenței de aminoacizi pentru sinteza proteinelor, timina joacă un rol în metabolismul organismului ca componentă a anumitor nucleotide bioactive.

Ce este timina?

Structura de bază a timinei este formată dintr-un inel aromatic heterociclic cu șase membri, structura de bază a pirimidinei. Timina este una din totalul de 4 nucleobaze din care sunt compuse catene de ADN. Strict vorbind, este nucleotida timinei.

Mai întâi este atașată o moleculă de dezoxiriboză, astfel încât nucleozidul deoxythymidine este format din nucleozid. Nucleozidul este apoi transformat în nucleotid dezoxietimidină monofosfat (dTMP), deoxitimidină difosfat (dTDP) sau dezoximetimidină trifosfat (dTTP) prin adăugarea unuia la trei grupe fosfat. În mod normal, timina nu apare în ARN, deoarece timina este înlocuită de uracilul cu nucleobază. Uracil este baza complementară a adeninei în ARN. Cu toate acestea, timina apare ca o glicozidă specială (ribotimidină) cu o moleculă de riboză atașată în ARN-ul de transfer (ARNt).

Formula chimică C5H5N2O2 arată că timina este compusă exclusiv din carbon, hidrogen, azot și oxigen, adică substanțe omniprezente. În compoziția timinei nu sunt implicate minerale rare sau oligoelemente. Thinina este de preferat obținută de către organism prin metabolizarea proteinelor care conțin timină sau timidină. Timina poate fi complet descompusă în dioxid de carbon și apă prin metabolismul organismului.

Funcție, efect și sarcini

Sarcina principală a timinei este să fie prezentă într-una din catenele dublei helixuri de ADN în locațiile desemnate și să formeze o legătură cu adenina nucleobază complementară printr-o legătură dublă de hidrogen.

Pentru a-și îndeplini sarcina principală, timina nu intervine direct în metabolism, ci mai degrabă, împreună cu celelalte trei nucleobaze, determină doar aminoacizii care sunt asamblați în proteine, în ordinea cărora se află prin secțiunea corespunzătoare a catenei duble elice. După realizarea unei copii a secțiunii corespunzătoare a unei catene de bază ADN, așa-numitul ARN mesager (ARNm), acesta este transferat din nucleul celulei în citoplasmă.

În citoplasmă, pe ribozomi, secvențele de bază sunt traduse în tipul și secvența aminoacizilor, care sunt asamblate în proteina prevăzută prin legături peptidice. Nu sunt cunoscute funcțiile și sarcinile exacte ale timinei și dezoximidinei în metabolism. Experimentele pe animale au arătat că administrarea timidinei îmbunătățește numărul de sânge în anemia pernicioasă, anemie cauzată de un deficit de B12. Deficitul de vitamina B12 poate fi legat probabil de o perturbare în sinteza nucleozidelor.

Educație, apariție, proprietăți și valori optime

Organismul poate sintetiza timina în sine, dacă este necesar. Cu toate acestea, întrucât sinteza consumă mult timp și consumă energie, marea majoritate a bazei nucleice este obținută printr-un fel de reprocesare a timinelor sau a compușilor timidinici folosiți sau prin descompunerea proteinelor care conțin timină sau timidină. Această cale de sinteză este cunoscută sub numele de Calea Salvării.

Se folosește întotdeauna atunci când organismul trebuie să utilizeze mai puțină energie pentru descompunerea moleculelor mai mari decât pentru biosinteză. Thinina formează cristale strălucitoare în formă de ac sau în formă de prismă, care au gust amar și pot fi dizolvate în apă caldă, dar cu greu în alcool sau eter. Deoarece structura de bază a timinei constă dintr-un inel cu șase membri, timina poate apărea în șase tautomeri diferiți, fiecare având aceeași formulă chimică, dar cu un aranjament diferit al legăturilor duble și / sau al grupurilor sau moleculelor asociate.

Deoarece nucleobasa apare cu greu în formă liberă în organism, nu există un nivel sau o concentrație optime care să poată fi utilizate ca valoare de referință pentru abaterile și tulburările patologice. Pe de altă parte, timina este utilizată ca produs medicamentos de bază pentru fabricarea medicamentelor care sunt utilizate pentru tratarea anumitor boli virale, cum ar fi SIDA și hepatita B.

Boli și tulburări

Când se fac copii ale catenelor de ADN sub forma creării ARNm, pot apărea erori cum ar fi replicarea prea frecventă a unei triplete, o secvență de trei baze nucleice care determină tipul de aminoacid sau o pierdere a unei secvențe sau duce la o mutație punctuală cu consecințe potențial grave.

Toate problemele care apar din crearea ARNm au în comun că erorile nu sunt cauzate de nucleobazele în sine. Cu toate acestea, numai timina face o anumită excepție, deoarece este susceptibilă la mutația ADN-ului sub influența luminii UV. Dacă două baze timine sunt direct adiacente pe o catena de ADN, grupările metilice (grupa CH3) pot forma o legătură stabilă cu timina vecină sub influența luminii UV (lumina soarelui), astfel încât un dimer să rezulte chimic Derivarea ciclobutanului corespunde. Acest lucru schimbă ADN-ul în acest punct, astfel încât o versiune scurtată cu mai puține baze de ADN este produsă atunci când replică ADN-ul.

Dacă are loc o transcripție, eroarea copiată anterior din ARNm este tradusă într-o secvență incorectă de aminoacizi. Se produce apoi o proteină modificată care, în cel mai rău caz, nu are eficiență biologică sau este instabilă și este din nou metabolizată. Este o mutație a genelor care se observă în principal în celulele pielii care sunt expuse la lumina directă a soarelui. Prin urmare, este discutat între experți dacă astfel de dimeri pot provoca cancer de piele.