Thymin je jedním ze čtyř nukleových základy že tvořit Vlákna DNA, sídlo genetické informace. Doplňkovou základnou ve dvojité šroubovici je vždy adenin. Chemicky jde o heterocyklickou aromatickou sloučeninu s pyrimidinovým základním řetězcem. Kromě toho, že slouží jako nukleová báze v DNA ke kódování aminokyselinové sekvence pro syntézu proteinů, hraje thymin roli v metabolismu těla jako součást určitých bioaktivních nukleotidů.
Co je tymin?
Základní strukturu thyminu tvoří heterocyklický aromatický šestičlenný kruh, pyrimidinový páteř. Thymin je jedním z celkem 4 nukleových základy že tvořit DNA řetězce. Přísně vzato, je to nukleotid thyminu. Nejprve se přidá molekula deoxyribózy, aby se z nukleové báze vytvořil nukleosid deoxythymidin. Další přidání jednoho až tří fosfát Skupiny potom převádějí nukleosid na nukleotid deoxythymidin monofosfát (dTMP), deoxythymidíndifosfát (dTDP) nebo deoxythymidin trifosfát (dTTP). Tymin se v RNA normálně nevyskytuje, protože je tam nahrazen nukleovou bází uracil. V RNA je uracil doplňkovou bází k adeninu. Tymin se však vyskytuje jako speciální glykosid (ribothymidin) s připojeným želatina molekula v transferové RNA (tRNA). Chemický molekulární vzorec C5H5N2O2 ukazuje, že thymin je složen výhradně z uhlík, vodík, dusík, a kyslík, látky, které jsou všudypřítomné. Žádné vzácné minerály or stopové prvky se podílejí na složení thyminu. Tymin je přednostně získáván tělem z metabolismu Proteinů obsahující tymin nebo thymidin. Thymin může být zcela rozložen tělesným metabolizmem na uhlík oxid a voda.
Funkce, efekty a role
Hlavní funkcí thyminu je být přítomen v jednom z řetězců dvojité šroubovice DNA na každém z určených míst a vytvářet oboustrannou vazbu s komplementární nukleovou bází adeninem vodík pouto. Pro splnění svého hlavního úkolu tymin nezasahuje přímo do metabolismu, ale společně s dalšími třemi nukleovými základy určuje pouze svou polohou na odpovídající části řetězce dvojité šroubovice, která aminokyseliny jsou sestaveny do Proteinů a v jakém pořadí. Po vytvoření kopie odpovídající části řetězce DNA báze, takzvané messenger RNA (mRNA), je tato přenesena z jádra buňky do cytoplazmy. V cytoplazmě je překlad základních sekvencí do typu a sekvence aminokyseliny, které jsou sestaveny do zamýšleného proteinu prostřednictvím peptidových vazeb, probíhá na ribozomy. Funkce a úkoly thyminu nebo deoxythymidinu v metabolismu nejsou přesně známy. V pokusech na zvířatech tymin správa bylo prokázáno, že se zlepšuje krev se počítá jako zhoubný anémieanémie způsobená nedostatkem B12. Je pravděpodobně, že nedostatek vitaminu B12 může souviset s poruchou syntézy nukleosidů.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimální úrovně
Tělo si může podle potřeby syntetizovat tymin. Protože je však syntéza pracná a energeticky náročná, velká většina nukleové báze se získá nějakou formou recyklace použitého thyminu nebo sloučenin thymidinu nebo degradací Proteinů obsahující tymin nebo thymidin. Tato cesta syntézy je známá jako Salvage Pathway. Sleduje se, kdykoli to znamená, že tělo musí vynaložit méně energie na degradaci vyšší molekuly než na biosyntéze. Tymin vytváří lesklé krystaly ve tvaru jehly nebo hranolu chuť hořká a může být rozpuštěna v horké voda, ale stěží dovnitř alkohol or éter. Protože základní struktura thyminu sestává ze šestičlenného kruhu, může se thymin vyskytovat v šesti různých tautomerech, každý se stejným chemickým vzorcem, ale s odlišným uspořádáním dvojných vazeb a / nebo připojených skupin nebo molekuly. Jelikož se nukleová báze v organismu stěží vyskytuje ve volné formě, neexistuje optimální úroveň resp koncentrace kterou lze považovat za referenční hodnotu pro patologické odchylky a poruchy. Na druhou stranu tymin slouží jako léková základna pro výrobu drogy používané k léčbě některých virových onemocnění, jako je AIDS a zánět jater B.
Nemoci a poruchy
Během vytváření kopií řetězců DNA ve formě tvorby mRNA může dojít k chybám, jako je příliš častá replikace tripletu, sekvence tří nukleových bází, které určují typ aminokyseliny, nebo dojde ke ztrátě sekvence, nebo existuje bodová mutace s potenciálně vážnými důsledky. Společné pro všechny problémy vznikající při vytváření mRNA je, že chyby nejsou způsobeny samotnými nukleovými bázemi. Avšak pouze tymin tvoří určitou výjimku, protože je citlivý na mutaci DNA pod vlivem UV světla. Pokud jsou dvě báze thyminu přímo sousedící s řetězcem DNA, mohou pod vlivem UV světla (sluneční světlo) vytvořit methylové skupiny (skupina CH3) stabilní vazbu s příslušným sousedním tyminem, což vede k dimeru, který chemicky odpovídá derivátu cyklobutan. DNA je tedy v tomto bodě modifikována tak, že při replikaci řetězce DNA je vytvořena zkrácená verze s menším počtem bází DNA. Pokud dojde k transkripci, chyba dříve zkopírovaná z mRNA je přeložena do chybné aminokyselinové sekvence. Poté se vytvoří modifikovaný protein, který v nejhorším případě nemá žádnou biologickou aktivitu nebo je nestabilní a okamžitě se znovu metabolizuje. Tohle je gen mutace, která je převážně pozorována u kůže buňky vystavené přímému slunečnímu záření. Odborníci proto diskutují, zda takové dimery mohou způsobit kůže rakovina.
