tymiini

tymiini on yksi neljästä nuklea-emäksestä, joista DNA-juosteet, geneettisen tiedon kotipaikka, rakennetaan. Tuplahelixin komplementaarinen emäs on aina adeniini.

Kemiallisesti se on heterosyklinen aromaattinen yhdiste, jossa on pyrimidiinirunko. Sen lisäksi, että tymiini on nukleobaasi DNA: ssa aminohapposekvenssin koodaamiseksi proteiinisynteesiä varten, sillä on myös merkitys kehon aineenvaihdunnassa tiettyjen bioaktiivisten nukleotidien komponenttina.

Mikä on tymiini?

Tymiinin emäsrakenne muodostuu heterosyklisestä aromaattisesta kuusijäsenisestä renkaasta, pyrimidiinin emäksisestä rakenteesta. Tyymiini on yksi neljästä kokonaisuudesta, joista DNA-juosteet koostuvat. Tarkkaan ottaen se on tymiinin nukleotidi.

Ensin deoksiriboosimolekyyli kiinnitetään siten, että nukleosidi-deoksitymidiini muodostuu nukleiinipohjasta. Nukleosidi muunnetaan sitten nukleotidideoksidimidiinimonofosfaatiksi (dTMP), deoksitymidiinidifosfaatiksi (dTDP) tai deoksitymidiinitrifosfaatiksi (dTTP) lisäämällä yhdestä kolmeen fosfaattiryhmää. Tyymiini ei normaalisti esiinny RNA: ssa, koska tymiini korvataan siellä nukleobaasiurasiililla. Urasiili on komplementaarinen emäs adeniinille RNA: ssa. Tymiini esiintyy kuitenkin erityisenä glykosidina (ribotymidiini) kiinnittyneellä riboosimolekyylillä siirto-RNA: ssa (tRNA).

Kemiallinen kaava C5H5N2O2 osoittaa, että tymiini koostuu yksinomaan hiilestä, vedystä, typestä ja hapesta, ts. Aineista, jotka ovat kaikkialla läsnä olevia. Tymiinin koostumuksessa ei ole harvinaisia ​​mineraaleja tai hivenaineita. Tymiini saadaan ensisijaisesti tymiiniä tai tymidiiniä sisältävien proteiinien aineenvaihdunnasta. Tymiini voidaan hajottaa täydellisesti elimistön aineenvaihdunnassa hiilidioksidiksi ja vedeksi.

Toiminto, vaikutukset ja tehtävät

Tymiinin päätehtävänä on olla läsnä yhdessä DNA: n kaksoiskeeliksen säikeistä osoitetuissa paikoissa ja muodostaa yhteys komplementaariseen nukleobaasiadeniiniin kaksoisvety sidoksen kautta.

Päätehtävänsä suorittamiseksi tymiini ei puutu suoraan aineenvaihduntaan, vaan yhdessä muiden kolmen nuklea-emäksen kanssa määrittelee vain, mitkä aminohapot on koottu proteiineiksi missä järjestyksessä sen aseman kautta vastakkaisessa kaksoiskierre juosteen osassa. Valmistettuaan kopion DNA-emäsketjun vastaavasta osasta, ns. Lähetti-RNA: sta (mRNA), tämä siirretään solun ytimestä sytoplasmaan.

Sytoplasmassa, ribosomeissa, emässekvenssit transloidaan aminohappojen tyyppiin ja järjestykseen, jotka kootaan haluttuun proteiiniin peptidisidosten kautta. Tymiinin ja deoksitymidiinin tarkkaa toimintaa ja tehtäviä aineenvaihdunnassa ei tunneta. Eläinkokeet ovat osoittaneet, että tymidiinin antaminen parantaa veren määrää vahingollisen anemian, B12-puutoksen aiheuttaman anemian, varalta. B12-vitamiinin puute voidaan todennäköisesti yhdistää nukleosidien synteesin häiriöihin.

Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot

Keho voi tarvittaessa syntetisoida tymiinin itse. Koska synteesi on kuitenkin aikaavievä ja energiaintensiivinen, suurin osa nukleiiniemäksistä saadaan käytettyjen tymiini- tai tymidiiniyhdisteiden jonkinlaisella jälleenkäsittelyllä tai jakamalla proteiineja, jotka sisältävät tymiiniä tai tymidiiniä. Tämä synteesireitti tunnetaan nimellä Salvage Pathway.

Sitä käytetään aina, kun kehon on vietettävä vähemmän energiaa korkeampien molekyylien hajottamiseen kuin biosynteesiin. Tyymiini muodostaa kiiltävät neulanmuotoiset tai prismamaiset kiteet, jotka maistuvat katkerasta ja jotka voidaan liuottaa kuumaan veteen, mutta tuskin alkoholiin tai eetteriin. Koska tymiinin perusrakenne koostuu kuusijäsenisestä renkaasta, tymiini voi esiintyä kuudessa eri tautomeerissä, jokaisella on sama kemiallinen molekyylikaava, mutta kaksoissidosten ja / tai niihin liittyvien ryhmien tai molekyylien erilainen järjestely.

Koska nukleobaasi esiintyy tuskin vapaassa muodossa organismissa, ei ole optimaalista tasoa tai konsentraatiota, jota voitaisiin käyttää viitearvona patologisille poikkeavuuksille ja häiriöille. Toisaalta tymiiniä käytetään peruslääkkeenä lääkkeiden valmistuksessa, joita käytetään tiettyjen virustautien, kuten aidsin ja hepatiitin B, hoitoon.

Sairaudet ja häiriöt

Kun tehdään kopioita DNA-juosteista mRNA: n muodostumisen muodossa, voi tapahtua virheitä, kuten tripletin liian toistuva replikaatio, aminohapon tyyppiä määrittelevän kolmen nuklea-emäsjakson sekvenssi tai sekvenssin tai sen menetys. johtaa pistemutaatioon, jolla voi olla vakavia seurauksia.

Kaikilla ongelmilla, jotka johtuvat mRNA: n luomisesta, on yhteistä, että virheet eivät johdu itse nukleoemääristä. Vain tymiini tekee kuitenkin tietyn poikkeuksen, koska se on herkkä DNA-mutaatioille UV-valon vaikutuksesta. Jos kaksi tymiiniemästä on suoraan DNA-juosteen vieressä, metyyliryhmät (CH3-ryhmä) voivat muodostaa stabiilin sidoksen naapurimaisen tymiinin kanssa UV-valon (auringonvalon) vaikutuksesta, niin että syntyy dimeeri, kemiallisesti yksi Syklobutaanin johdannainen vastaa. Seurauksena DNA muuttuu tässä vaiheessa siten, että kun DNA-juoste replikoituu, syntyy lyhennetty versio, jossa on vähemmän DNA-emäksiä.

Jos tapahtuu transkriptio, aiemmin mRNA: sta kopioitu virhe muutetaan väärään aminohapposekvenssiin. Sitten tuotetaan modifioitu proteiini, jolla pahimmassa tapauksessa ei ole biologista tehokkuutta tai joka on epävakaa ja joka metaboloituu välittömästi uudelleen. Se on geenimutaatio, joka näkyy pääasiassa suoras auringonvalossa alttiissa ihosoluissa. Siksi asiantuntijoiden keskuudessa keskustellaan siitä, voivatko tällaiset dimeerit aiheuttaa ihosyöpää.