tymín

tymín je jednou zo štyroch nukleobáz, z ktorých sú vytvorené reťazce DNA, sídlo genetickej informácie. Doplnkovou základňou v dvojitej špirále je vždy adenín.

Chemicky je to heterocyklická aromatická zlúčenina s pyrimidínovým skeletom. Tymín okrem toho, že je nukleovou bázou v DNA na kódovanie aminokyselinovej sekvencie pre syntézu proteínov, hrá úlohu v metabolizme tela ako zložka určitých bioaktívnych nukleotidov.

Čo je tymín?

Základnú štruktúru tymínu tvorí heterocyklický aromatický šesťčlenný kruh, pyrimidínová základná štruktúra. Tymín je jednou z celkom 4 nukleobáz, z ktorých sú zložené vlákna DNA. Presne povedané, je to nukleotid tymínu.

Najskôr sa pripojí molekula deoxyribózy tak, že nukleozid deoxytymidín sa vytvorí z nukleozidu. Nukleozid sa potom prevedie na nukleotid deoxytymidínmonofosfát (dTMP), deoxytymidín difosfát (dTDP) alebo deoxytymidín trifosfát (dTTP) pridaním jednej až troch fosfátových skupín. Tymín sa v RNA normálne neobjavuje, pretože tamtín je nahradený nukleobázou uracilom. Uracil je komplementárna báza adenínu v RNA. Tymín sa však vyskytuje ako špeciálny glykozid (ribothymidín) s pripojenou molekulou ribózy v prenosovej RNA (tRNA).

Chemický vzorec C5H5N202 ukazuje, že tymín je zložený výlučne z uhlíka, vodíka, dusíka a kyslíka, t.j. látok, ktoré sú všadeprítomné. V zložení tymínu nie sú obsiahnuté žiadne vzácne minerály alebo stopové prvky. Tymín sa v organizme výhodne získava z metabolizujúcich proteínov, ktoré obsahujú tymín alebo tymidín. Tymín sa dá metabolizmom tela úplne rozložiť na oxid uhličitý a vodu.

Funkcia, účinok a úlohy

Hlavnou úlohou tymínu je byť prítomný v jednom z reťazcov dvojitej špirály DNA na určených miestach a vytvoriť spojenie s komplementárnym nukleobázovým adenínom prostredníctvom dvojitej vodíkovej väzby.

Na splnenie svojej hlavnej úlohy tymín nezasahuje priamo do metabolizmu, ale skôr spolu s ďalšími tromi nukleobázami iba určuje, ktoré aminokyseliny sa zhromažďujú do proteínov, v poradí podľa ich polohy na zodpovedajúcej časti reťazca dvojitého závitu. Po vytvorení kópie zodpovedajúcej časti reťazca DNA bázy, takzvanej messengerovej RNA (mRNA), sa táto prenesie z jadra bunky do cytoplazmy.

V cytoplazme na ribozómoch sú bázové sekvencie translatované do typu a poradia aminokyselín, ktoré sú zostavené do zamýšľaného proteínu pomocou peptidových väzieb. Presná funkcia a úlohy tymínu a deoxytymidínu v metabolizme nie sú známe. Pokusy na zvieratách ukázali, že podávanie tymidínu zlepšuje krvný obraz pri anémii anémie spôsobenej deficitom B12. Nedostatok vitamínu B12 môže pravdepodobne súvisieť s narušením syntézy nukleozidov.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Ak je to potrebné, telo môže syntetizovať samotný tymín. Pretože je však syntéza časovo náročná a energeticky náročná, veľká väčšina nukleovej bázy sa získava prostredníctvom druhového spracovania použitých tymínových alebo tymidínových zlúčenín alebo rozpadom proteínov, ktoré obsahujú tymín alebo tymidín. Táto cesta syntézy je známa ako Záchranná cesta.

Používa sa vždy, keď telo musí použiť menej energie na rozklad vyšších molekúl ako na biosyntézu. Tymín tvorí lesklé ihličkovité alebo hranolovité kryštály, ktoré majú horkú chuť a môžu sa rozpustiť v horúcej vode, ale ťažko v alkohole alebo éteri. Pretože základná štruktúra tymínu pozostáva zo šesťčlenného kruhu, môže sa tymín vyskytovať v šiestich rôznych tautoméroch, každý s rovnakým chemickým molekulovým vzorcom, ale s odlišným usporiadaním dvojitých väzieb a / alebo pridružených skupín alebo molekúl.

Pretože nukleobáza sa v organizme takmer nevyskytuje vo voľnej forme, neexistuje optimálna hladina alebo koncentrácia, ktorá by sa mohla použiť ako referenčná hodnota pre patologické odchýlky a poruchy. Na druhej strane sa tymín používa ako základný liek na výrobu liekov, ktoré sa používajú na liečenie niektorých vírusových chorôb, ako je AIDS a hepatitída B.

Choroby a poruchy

Pri vytváraní kópií vlákien DNA vo forme tvorby mRNA sa môžu vyskytnúť chyby, ako je príliš častá replikácia tripletu, sekvencia troch nukleových báz, ktoré určujú typ aminokyseliny alebo strata sekvencie alebo jej strata. vedie k bodovej mutácii s potenciálne závažnými dôsledkami.

Všetky problémy, ktoré vznikajú pri tvorbe mRNA, majú spoločné to, že chyby nie sú spôsobené samotnými nukleobázami. Iba tymín však predstavuje určitú výnimku, pretože je citlivý na mutáciu DNA pod vplyvom UV svetla. Ak dve tymínové bázy priamo susedia na reťazci DNA, môžu metylové skupiny (skupina CH3) vytvoriť stabilnú väzbu so susedným tymínom pod vplyvom UV svetla (slnečné svetlo), takže vznikne chemicky dimér. Derivát cyklobutánu zodpovedá. Výsledkom je, že sa DNA v tomto bode mení tak, že pri replikácii reťazca DNA sa vytvorí skrátená verzia s menším počtom báz DNA.

Ak dôjde k transkripcii, chyba predtým skopírovaná z mRNA sa prenesie do nesprávnej aminokyselinovej sekvencie. Potom sa vytvorí modifikovaný proteín, ktorý v najhoršom prípade nemá biologickú účinnosť alebo je nestabilný a okamžite sa znovu metabolizuje. Je to génová mutácia, ktorá sa prejavuje hlavne v kožných bunkách, ktoré sú vystavené priamemu slnečnému žiareniu. Preto je medzi odborníkmi diskutované, či také diméry môžu spôsobiť rakovinu kože.