Thymine: Funksjon og sykdommer

Tymin er en av de fire nukleins baser Det sminke DNA-tråder, sete for genetisk informasjon. Den komplementære basen i dobbeltspiralen er alltid adenin. Kjemisk er det en heterosyklisk aromatisk forbindelse med en pyrimidin-ryggrad. I tillegg til å tjene som en nukleinbase i DNA for å kode for aminosyresekvensen for proteinsyntese, spiller tymin en rolle i kroppens metabolisme som en komponent i visse bioaktive nukleotider.

Hva er tymin?

Den grunnleggende strukturen til tymin er dannet av en heterosyklisk aromatisk seksleddet ring, pyrimidin-ryggraden. Tymin er en av totalt 4 nukleins baser Det sminke DNA-tråder. Strengt tatt er det nukleotidet til tymin. Først tilsettes et deoksyribosemolekyl, slik at nukleosidet deoksytymidin blir dannet fra nukleinbasen. Ekstra tillegg av en til tre fosfat gruppene konverterer deretter nukleosidet til nukleotid deoksytymidin monofosfat (dTMP), deoksytymidin difosfat (dTDP) eller deoksytymidintrifosfat (dTTP). Tymin forekommer normalt ikke i RNA fordi tymin erstattes der av nukleinsyre uracil. I RNA er uracil den komplementære basen til adenin. Imidlertid forekommer tymin som et spesielt glykosid (ribotymidin) med en festet ribose molekyl i overførings-RNA (tRNA). Den kjemiske molekylformelen C5H5N2O2 viser at tymin utelukkende består av karbon, hydrogen, nitrogenog oksygen, stoffer som er allestedsnærværende. Ingen sjeldne mineraler or sporstoffer er involvert i sammensetningen av tymin. Tymin oppnås fortrinnsvis av kroppen fra metabolismen av proteiner inneholder tymin eller tymidin. Tymin kan brytes helt ned av kroppens stoffskifte til karbon dioksid og Vann.

Funksjon, effekter og roller

Hovedfunksjonen til tymin er å være til stede i en av strengene av den dobbelte helixen av DNA ved hvert av de angitte stedene og å danne en binding med den komplementære nukleinbase adenin via en toveis hydrogen knytte bånd. For å oppfylle hovedoppgaven griper tymin ikke direkte inn i metabolismen, men sammen med de andre tre nukleins baser bestemmer bare av sin posisjon på den tilsvarende delen av den dobbelte helixstrengen som aminosyrer er satt sammen i proteiner og i hvilken rekkefølge. Etter å ha laget en kopi av den tilsvarende seksjonen av en DNA-basestreng, det såkalte messenger RNA (mRNA), overføres dette fra cellekjernen til cytoplasmaet. I cytoplasmaet, oversettelsen av basesekvensene til typen og sekvensen av aminosyrer, som er samlet i det tiltenkte proteinet via peptidbindinger, finner sted ved ribosomer. Funksjonen og oppgavene til tymin eller deoksytymidin i metabolismen er ikke nøyaktig kjent. I dyreforsøk, tymin administrasjon har blitt vist å forbedre seg blod teller skadelig anemi, anemi forårsaket av B12-mangel. Det er sannsynlig at vitamin B12 mangel kan være relatert til en forstyrrelse i syntesen av nukleosider.

Dannelse, forekomst, egenskaper og optimale nivåer

Kroppen kan syntetisere tymin alene når det er nødvendig. Imidlertid, fordi syntese er arbeidskrevende og energiintensiv, oppnås det store flertallet av nukleinbasen ved en eller annen form for resirkulering av brukt tymin- eller tymidinforbindelser eller fra nedbrytning proteiner inneholder tymin eller tymidin. Denne synteseveien er kjent som Salvage Pathway. Den følges når det betyr at kroppen må bruke mindre energi på nedbrytning av høyere molekyler enn på biosyntese. Tymin danner blanke nål- eller prismeformede krystaller som smak bitter og kan oppløses i varmt Vann, men knapt i alkohol or ether. Siden den grunnleggende strukturen til tymin består av en seksleddet ring, kan tymin forekomme i seks forskjellige tautomerer, hver med samme kjemiske formel, men med et annet arrangement av dobbeltbindinger og / eller tilknyttede grupper eller molekyler. Siden kjernebasen neppe forekommer i fri form i organismen, er det ikke noe optimalt nivå eller konsentrasjon som kan betraktes som en referanseverdi for patologiske avvik og lidelser. På den annen side tjener tymin som en legemiddelbase for produksjon av narkotika brukes til behandling av visse virussykdommer som AIDS og hepatitt B.

Sykdommer og lidelser

Under opprettelsen av kopier av DNA-tråder i form av dannelsen av mRNA, kan det oppstå feil som for hyppig replikering av en triplett, en sekvens av tre nukleinbaser som bestemmer typen aminosyre, eller det er tap av en sekvens, eller det er en punktmutasjon med potensielt alvorlige konsekvenser. Felles for alle problemer som oppstår ved opprettelsen av mRNA er at feilene ikke er forårsaket av selve nukleibasene. Imidlertid er det bare tymin som gjør et bestemt unntak fordi det er utsatt for DNA-mutasjon under påvirkning av UV-lys. Når to tyminbaser ligger rett ved siden av en DNA-streng, kan under påvirkning av UV-lys (sollys) metylgruppene (CH3-gruppen) danne en stabil binding med det respektive tilstøtende tyminet, noe som resulterer i en dimer som kjemisk tilsvarer et derivat av syklobutan. DNA blir således modifisert på dette punktet slik at en forkortet versjon med færre DNA-baser produseres når DNA-strengen replikeres. Hvis transkripsjon oppstår, 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 aktivitet eller er ustabilt og metaboliseres umiddelbart igjen. Dette er en gen mutasjon som overveiende observeres i hud celler utsatt for direkte sollys. Derfor diskuterer eksperter om slike dimerer kan forårsake hud kreft.