Thymine

Thymine adalah salah satu daripada empat inti nuklear dari mana helai DNA, tempat maklumat genetik, dibina. Pangkalan pelengkap dalam heliks berganda selalu adenin.

Secara kimia, ia adalah sebatian aromatik heterosiklik dengan kerangka pyrimidine. Selain menjadi inti DNA dalam pengkodan urutan asid amino untuk sintesis protein, timin berperanan dalam metabolisme tubuh sebagai komponen nukleotida bioaktif tertentu.

Apa itu timin?

Struktur asas timin dibentuk oleh cincin enam anggota dengan aromatik heterosiklik, struktur asas pirimidin. Thymine adalah salah satu daripada 4 inti nuklear yang membentuk helai DNA. Tegasnya, ia adalah nukleotida timin.

Mula-mula molekul deoksiribosa dilampirkan sehingga nukleosida deoksiimidin terbentuk dari nukleosida. Nukleosida kemudiannya ditukarkan menjadi nukleotida deoxythymidine monophosphate (dTMP), deoxythymidine diphosphate (dTDP) atau deoxythymidine triphosphate (dTTP) dengan menambahkan satu hingga tiga kumpulan fosfat. Timin biasanya tidak muncul dalam RNA kerana timin digantikan di sana oleh nukleobase urasil. Uracil adalah asas pelengkap untuk adenin dalam RNA. Walau bagaimanapun, timin berlaku sebagai glikosida khas (ribothymidine) dengan molekul ribosa yang terpasang di RNA pemindahan (tRNA).

Rumus kimia C5H5N2O2 menunjukkan bahawa timin hanya terdiri daripada karbon, hidrogen, nitrogen dan oksigen, iaitu bahan yang terdapat di mana-mana. Tiada unsur mineral atau unsur surih yang terlibat dalam komposisi timin. Timin lebih baik diperoleh oleh badan daripada metabolisme protein yang mengandungi timin atau timidin. Timin dapat dipecah sepenuhnya menjadi karbon dioksida dan air oleh metabolisme badan.

Fungsi, kesan & tugas

Tugas utama timin adalah hadir dalam salah satu helai heliks ganda DNA di lokasi yang ditentukan dan untuk membentuk hubungan dengan adenin nukleobase pelengkap melalui ikatan hidrogen berganda.

Untuk memenuhi tugas utamanya, timin tidak campur tangan secara langsung dalam metabolisme, melainkan, bersama-sama dengan tiga nukleobase lain, hanya menentukan asid amino mana yang disatukan menjadi protein di mana susunannya melalui posisinya pada bahagian helai heliks ganda yang sepadan. Setelah membuat salinan bahagian yang sesuai dari helai asas DNA, yang disebut RNA messenger (mRNA), ini dipindahkan dari inti sel ke dalam sitoplasma.

Dalam sitoplasma, pada ribosom, urutan asas diterjemahkan ke dalam jenis dan urutan asid amino, yang disatukan ke dalam protein yang dimaksudkan melalui ikatan peptida. Fungsi dan tugas timin dan deoksitimidin yang tepat dalam metabolisme tidak diketahui. Percubaan pada haiwan telah menunjukkan bahawa pemberian thymidine meningkatkan jumlah darah pada anemia yang merosakkan, anemia yang disebabkan oleh kekurangan B12. Kekurangan vitamin B12 mungkin dikaitkan dengan gangguan dalam sintesis nukleosida.

Pendidikan, kejadian, sifat & nilai optimum

Tubuh dapat mensintesis timin itu sendiri jika perlu. Walau bagaimanapun, kerana sintesis memakan masa dan memerlukan tenaga, sebahagian besar asas nukleik diperoleh melalui sejenis pemprosesan semula sebatian timin atau timidin terpakai atau dari pemecahan protein yang mengandungi timin atau timidin. Laluan sintesis ini dikenali sebagai Salvage Pathway.

Ia selalu digunakan ketika tubuh harus menggunakan lebih sedikit tenaga untuk pemecahan molekul yang lebih tinggi daripada biosintesis. Thymine membentuk kristal berbentuk jarum atau prisma yang berkilat yang terasa pahit dan dapat dilarutkan dalam air panas, tetapi hampir tidak mengandungi alkohol atau eter. Oleh kerana struktur asas timin terdiri daripada cincin enam anggota, timin boleh berlaku dalam enam tautomer berbeza, masing-masing dengan formula molekul kimia yang sama, tetapi dengan susunan ikatan berganda yang berbeza dan / atau kumpulan atau molekul yang berkaitan.

Oleh kerana nukleobase hampir tidak terjadi dalam bentuk bebas dalam organisme, tidak ada tahap atau konsentrasi optimum yang dapat digunakan sebagai nilai rujukan untuk penyimpangan dan gangguan patologi. Sebaliknya, timin digunakan sebagai produk perubatan asas untuk pembuatan ubat-ubatan yang digunakan untuk merawat penyakit virus tertentu seperti AIDS dan hepatitis B.

Penyakit & Gangguan

Semasa membuat salinan helai DNA dalam bentuk penciptaan mRNA, kesalahan boleh berlaku seperti replikasi triplet yang terlalu kerap, urutan tiga inti nuklear yang menentukan jenis asid amino, atau kehilangan urutan atau itu membawa kepada mutasi titik dengan akibat yang berpotensi serius.

Semua masalah yang timbul dari penciptaan mRNA mempunyai kesamaan bahawa kesalahan tidak disebabkan oleh nukleobase itu sendiri. Walau bagaimanapun, hanya timin yang membuat pengecualian tertentu kerana rentan terhadap mutasi DNA di bawah pengaruh sinar UV. Sekiranya dua asas timin bersebelahan langsung pada helai DNA, kumpulan metil (kumpulan CH3) dapat membentuk ikatan yang stabil dengan timin yang berdekatan di bawah pengaruh cahaya UV (cahaya matahari), sehingga hasil yang lebih rendah, secara kimia Derivatif siklobutana sepadan. Akibatnya, DNA diubah pada tahap ini sedemikian rupa sehingga versi pendek dengan pangkalan DNA yang lebih sedikit dibuat ketika helai DNA ditiru.

Sekiranya transkripsi berlaku, kesalahan yang sebelumnya disalin dari mRNA diterjemahkan ke dalam urutan asid amino yang salah. Protein yang diubahsuai kemudian dihasilkan yang, dalam keadaan terburuk, tidak mempunyai keberkesanan biologi atau tidak stabil dan segera dimetabolismekan lagi. Ini adalah mutasi gen yang terutama terlihat pada sel kulit yang terdedah kepada cahaya matahari langsung. Oleh itu, dibincangkan di kalangan pakar sama ada dimer tersebut boleh menyebabkan barah kulit.