tymin

tymin er en av de fire nukleobaser som DNA-strenger, sete for genetisk informasjon, er bygd fra. Den komplementære basen i dobbel helix er alltid adenin.

Kjemisk er det en heterocyklisk aromatisk forbindelse med et pyrimidinskjelett. I tillegg til å være en nukleobase i DNA for å kode aminosyresekvensen for proteinsyntese, spiller tymin en rolle i kroppens metabolisme som en komponent i visse bioaktive nukleotider.

Hva er tymin?

Den grunnleggende strukturen til timin er dannet av en heterocyklisk aromatisk sekstremsring, pyrimidin-basestrukturen. Thymine er en av totalt 4 nukleobaser som utgjør DNA-strengene. Strengt tatt er det nukleotidet av timin.

Først er et deoksyribosemolekyl festet slik at nukleosiddeoksythymidin dannes fra nukleisk base. Nukleosidet blir deretter omdannet til nukleotid deoxythymidin monophosphate (dTMP), deoxythymidindifosfat (dTDP) eller deoxythymidin trifosfat (dTTP) gjennom tilsetning av en til tre fosfatgrupper. Thymin forekommer normalt ikke i RNA fordi tymin erstattes der av nucleobase uracil. Uracil er den komplementære basen til adenin i RNA. Imidlertid forekommer thymin som et spesielt glykosid (ribothymidin) med et festet ribosemolekyl i overførings-RNA (tRNA).

Den kjemiske formelen C5H5N2O2 viser at timin utelukkende er sammensatt av karbon, hydrogen, nitrogen og oksygen, dvs. stoffer som er allestedsnærværende. Ingen sjeldne mineraler eller sporstoffer er involvert i sammensetningen av timin. Tymin oppnås fortrinnsvis av kroppen fra metabolismen av proteiner som inneholder timin eller tymidin. Thymin kan brytes helt ned i karbondioksid og vann ved kroppens metabolisme.

Funksjon, effekt og oppgaver

Hovedoppgaven til timin er å være til stede i en av strengene til den doble heliksen av DNA på de angitte stedene og å danne en forbindelse med det komplementære nukleobase-adenin via en dobbelt hydrogenbinding.

For å oppfylle hovedoppgaven, griper ikke tymin direkte inn i stoffskiftet, men bestemmer heller, sammen med de tre andre nukleobasene, bare hvilke aminosyrer som er satt sammen til proteiner, i hvilken rekkefølge de kommer gjennom den tilsvarende seksjonen av den doble helixstrengen. Etter å ha laget en kopi av den tilsvarende seksjonen av en DNA-basestreng, den såkalte messenger RNA (mRNA), overføres dette fra kjernen til cellen inn i cytoplasmaet.

I cytoplasmaet, på ribosomene, blir basesekvensene oversatt til typen og rekkefølgen av aminosyrene, som settes sammen til det tiltenkte proteinet via peptidbindinger. Den nøyaktige funksjonen og oppgavene til tymin og deoksytymidin i metabolismen er ikke kjent. Dyreforsøk har vist at administrering av tymidin forbedrer blodtallet ved pernicious anemi, anemi forårsaket av en B12-mangel. Vitamin B12-mangelen kan sannsynligvis knyttes til en forstyrrelse i syntesen av nukleosider.

Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier

Kroppen kan syntetisere tymin selv om nødvendig. Siden syntesen er tidkrevende og energikrevende, oppnås imidlertid det store flertallet av den nukleiske basen gjennom en slags opparbeidelse av brukte tymin- eller tymidinforbindelser eller fra nedbrytning av proteiner som inneholder timin eller tymidin. Denne synteseveien er kjent som Salvage Pathway.

Det brukes alltid når kroppen må bruke mindre energi på å bryte ned høyere molekyler enn på biosyntese. Thymine danner blanke nålformede eller prismeformede krystaller som smaker bittert og kan oppløses i varmt vann, men neppe i alkohol eller eter. Siden den grunnleggende strukturen til timin består av en seks-leddet ring, kan tymin forekomme i seks forskjellige tautomerer, hver med den samme kjemiske molekylformelen, men med et annet arrangement av dobbeltbindingen og / eller de tilhørende grupper eller molekyler.

Siden nukleobasen knapt forekommer i fri form i organismen, er det ikke noe optimalt nivå eller konsentrasjon som kan brukes som en referanseverdi for patologiske avvik og lidelser. På den annen side brukes tymin som et grunnleggende medisin for fremstilling av medisiner som brukes til å behandle visse virussykdommer som AIDS og hepatitt B.

Sykdommer og lidelser

Når du lager kopier av DNA-strengene i form av dannelse av mRNA, kan det oppstå feil som for hyppig replikering av en triplett, en sekvens på tre nukleobaser som bestemmer typen aminosyre, eller tap av en sekvens eller det fører til en punktmutasjon med potensielt alvorlige konsekvenser.

Alle problemer som oppstår fra etableringen av mRNA har til felles at feilene ikke er forårsaket av selve nukleobasene. Imidlertid er det bare tymin som gjør et visst unntak fordi det er utsatt for DNA-mutasjon under påvirkning av UV-lys. Hvis to tyminbaser er direkte tilstøtende på en DNA-streng, kan metylgruppene (CH3-gruppen) danne en stabil binding med det tilstøtende tymin under påvirkning av UV-lys (sollys), slik at en dimer resulterer, kjemisk Derivatet av cyklobutan tilsvarer. Som et resultat blir DNA endret på dette tidspunktet på en slik måte at en forkortet versjon med færre DNA-baser opprettes når DNA-strengen blir replikert.

Hvis en transkripsjon finner sted, blir feilen som tidligere er kopiert fra mRNA oversatt til en feil aminosyresekvens. Deretter produseres et modifisert protein som i verste fall ikke har noen biologisk effektivitet eller er ustabilt og umiddelbart metaboliseres igjen. Det er en genmutasjon som hovedsakelig sees i hudceller som blir utsatt for direkte sollys. Det diskuteres derfor blant eksperter om slike dimerer kan forårsake hudkreft.