тимин

тимин е една от четирите нуклеобази, от които са изградени нишките на ДНК, седалището на генетичната информация. Допълващата основа в двойната спирала винаги е аденин.

Химически това е хетероциклично ароматно съединение с пиримидинов скелет. Освен че е нуклеобаза в ДНК за кодиране на аминокиселинната последователност за синтеза на протеини, тиминът играе роля в метаболизма на организма като компонент на някои биоактивни нуклеотиди.

Какво е тимин?

Основната структура на тимина е формирана от хетероцикличен ароматен шестчленен пръстен, основната структура на пиримидина. Тиминът е една от общо 4 нуклеобази, от които са съставени нишките на ДНК. Строго погледнато, това е нуклеотидът на тимин.

Първо се свързва молекула дезоксирибоза, така че нуклеозидният дезокситимидин се образува от нуклеиновата основа. След това нуклеозидът се превръща в нуклеотиден деокситимидин монофосфат (dTMP), деокситимидин дифосфат (dTDP) или деокситимидин трифосфат (dTTP) чрез добавяне на една до три фосфатни групи. Тиминът обикновено не се появява в РНК, тъй като тиминът се заменя там от нуклеобазата урацил. Урацил е допълващата основа на аденина в РНК. Тиминът обаче се проявява като специален гликозид (риботимидин) с прикрепена молекула рибоза в трансферната РНК (tRNA).

Химичната формула C5H5N2O2 показва, че тиминът се състои изключително от въглерод, водород, азот и кислород, т.е. вещества, които са повсеместни. В състава на тимин не участват редки минерали или микроелементи. Тиминът се получава от организма за предпочитане от метаболизма на протеините, които съдържат тимин или тимидин. Тиминът може да бъде напълно разграден от метаболизма на организма до въглероден диоксид и вода.

Функция, ефект и задачи

Основната задача на тимина е да присъства в една от нишките на двойната спирала на ДНК в определените точки и да образува връзка с комплементарната нуклеобаза аденин чрез двойна водородна връзка.

За да изпълни основната си задача, тиминът не се намесва директно в метаболизма, а по-скоро заедно с останалите три нуклеобази определя кои аминокиселини са сглобени в протеини, в който ред само чрез позицията си в съответния участък на нишката на двойната спирала. След направата на копие на съответния участък от ДНК основна верига, така наречената вестителна РНК (мРНК), това се прехвърля от ядрото на клетката в цитоплазмата.

В цитоплазмата върху рибозомите базовите последователности се превеждат във вида и последователността на аминокиселините, които се събират в предвидения протеин чрез пептидни връзки. Точната функция и задачите на тимин и дезокситимидин в метаболизма не са известни. Експериментите с животни показват, че приемането на тимидин подобрява кръвната картина при пернициозна анемия, анемия, причинена от дефицит на В12. Дефицитът на витамин В12 вероятно може да бъде свързан с нарушение в синтеза на нуклеозиди.

Образование, поява, свойства и оптимални стойности

Тялото може да синтезира сам тимин, ако е необходимо. Въпреки това, тъй като синтезът отнема много време и е енергоемък, по-голямата част от нуклеиновата основа се получава чрез вид преработка на използвани тиминови или тимидинови съединения или от разграждането на протеини, които съдържат тимин или тимидин. Този път на синтез е известен като Пътят на спасението.

Той винаги се използва, когато тялото трябва да използва по-малко енергия за разграждането на по-високи молекули, отколкото за биосинтеза. Тиминът образува лъскави иглични или призматични кристали, които имат вкус на горчивина и могат да се разтварят в гореща вода, но почти не в алкохол или етер. Тъй като основната структура на тимина се състои от шестчленен пръстен, тиминът може да възникне в шест различни тавтомери, всеки със същата химическа молекулна формула, но с различно подреждане на двойните връзки и / или свързаните с тях групи или молекули.

Тъй като нуклеобазата почти не се среща в свободна форма в организма, няма оптимално ниво или концентрация, които биха могли да се използват като референтна стойност за патологични отклонения и смущения. От друга страна, тиминът се използва като основен лекарствен продукт при производството на лекарства, които се използват за лечение на някои вирусни заболявания като СПИН и хепатит В.

Болести и разстройства

Когато се правят копия на нишките на ДНК под формата на създаване на мРНК, могат да възникнат грешки, като прекалено честа репликация на триплет, последователност от три нуклеобази, които определят вида на аминокиселината, или загуба на последователност или тя води до точкова мутация с потенциално сериозни последици.

Всички проблеми, които възникват при създаването на иРНК имат общо, че грешките не са причинени от самите нуклеобази. Само че тиминът прави известно изключение, защото е податлив на мутация на ДНК под въздействието на UV светлина. Ако две основи на тимин са непосредствено съседни на нишката на ДНК, метиловите групи (CH3 група) могат да образуват стабилна връзка със съседния тимин под въздействието на UV светлина (слънчева светлина), което води до димер, който химически става един Производното на циклобутан съответства. Това променя ДНК в този момент по такъв начин, че при репликация на ДНК веригата се получава съкратена версия с по-малко ДНК бази.

Ако се извърши транскрипция, грешката, предварително копирана от мРНК, се превежда в неправилна последователност на аминокиселини. След това се получава модифициран протеин, който в най-лошия случай няма биологична ефективност или е нестабилен и веднага се метаболизира отново. Това е генна мутация, която се наблюдава главно в кожни клетки, които са изложени на пряка слънчева светлина. Поради това се обсъжда сред експертите дали такива димери могат да причинят рак на кожата.