Thymine: Fungsi & Penyakit

Timin adalah salah satu daripada empat nukleik asas Bahawa membentuk Helai DNA, tempat duduk maklumat genetik. Pangkalan pelengkap di heliks berganda selalu adenin. Secara kimia, ia adalah sebatian aromatik heterosiklik dengan tulang belakang pyrimidine. Selain berfungsi sebagai asas nukleik dalam DNA untuk menyandikan 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, tulang belakang pyrimidine. Thymine adalah salah satu daripada 4 nukleik asas Bahawa membentuk Helai DNA. Tegasnya, ia adalah nukleotida timin. Pertama, molekul deoxyribose ditambahkan, sehingga nukleosida deoxythymidine terbentuk dari asas nukleik. Penambahan tambahan satu hingga tiga fosfat kumpulan kemudian menukar nukleosida menjadi nukleotida deoxythymidine monophosphate (dTMP), deoxythymidine diphosphate (dTDP), atau deoxythymidine triphosphate (dTTP). Timin biasanya tidak berlaku dalam RNA kerana timin digantikan di sana oleh urasil asas nukleik. Dalam RNA, uracil adalah asas pelengkap untuk adenin. Walau bagaimanapun, timin berlaku sebagai glikosida khas (ribothymidine) dengan melekat ribose molekul dalam pemindahan RNA (tRNA). Formula molekul kimia C5H5N2O2 menunjukkan bahawa timin terdiri secara eksklusif daripada karbon, hidrogen, nitrogen, dan oksigen, bahan yang terdapat di mana-mana. Tidak jarang mineral or unsur surih terlibat dalam komposisi timin. Timin lebih baik diperoleh oleh tubuh daripada metabolisme protein mengandungi timin atau timidin. Timin dapat dipecah sepenuhnya oleh metabolisme badan menjadi karbon dioksida dan air.

Fungsi, kesan, dan peranan

Fungsi utama timin adalah terdapat dalam salah satu helai heliks ganda DNA di setiap lokasi yang ditentukan dan untuk membentuk ikatan dengan adenin asas nukleik pelengkap melalui dua arah hidrogen ikatan. Untuk memenuhi tugas utamanya, timin tidak campur tangan secara langsung dalam metabolisme, tetapi bersama dengan tiga nukleik yang lain asas hanya menentukan kedudukannya pada bahagian sepadan helai heliks berganda yang mana asid amino dipasang ke dalam protein dan mengikut urutan mana. Setelah membuat salinan bahagian yang sesuai dari helai asas DNA, yang disebut RNA pemesejan (mRNA), ini dipindahkan dari inti sel ke dalam sitoplasma. Dalam sitoplasma, terjemahan urutan asas menjadi jenis dan urutan asid amino, yang disatukan ke dalam protein yang dimaksudkan melalui ikatan peptida, berlaku di ribosom. Fungsi dan tugas timin atau deoxythymidine dalam metabolisme tidak diketahui dengan tepat. Dalam eksperimen haiwan, timin pentadbiran telah terbukti bertambah baik darah dikira merosakkan anemia, anemia yang disebabkan oleh kekurangan B12. Kemungkinan itu kekurangan vitamin B12 boleh dikaitkan dengan gangguan dalam sintesis nukleosida.

Pembentukan, kejadian, sifat, dan tahap optimum

Tubuh dapat mensintesis timin sendiri apabila diperlukan. Walau bagaimanapun, kerana sintesis sukar dan intensif tenaga, sebahagian besar asas nukleik diperoleh dengan beberapa bentuk kitar semula sebatian timin atau timidin yang habis digunakan atau dari penurunan protein mengandungi timin atau timidin. Jalur sintesis ini dikenali sebagai Salvage Pathway. Ia diikuti setiap kali ia bermaksud bahawa tubuh harus mengeluarkan lebih sedikit tenaga pada penurunan yang lebih tinggi molekul daripada pada biosintesis. Thymine membentuk jarum berkilat atau berbentuk prisma yang rasa pahit dan boleh larut dalam keadaan panas air, tetapi hampir tidak masuk alkohol or eter. Oleh kerana struktur asas timin terdiri daripada cincin enam anggota, timin boleh berlaku dalam enam tautomer berlainan, masing-masing dengan formula kimia yang sama tetapi dengan susunan ikatan berganda dan / atau kumpulan yang berlainan molekul. Oleh kerana asas nukleik hampir tidak wujud dalam bentuk bebas dalam organisma, tidak ada tahap optimum atau kepekatan yang dapat dianggap sebagai nilai rujukan untuk penyimpangan dan gangguan patologi. Sebaliknya, timin berfungsi sebagai asas ubat untuk pengeluaran dadah digunakan untuk rawatan penyakit virus tertentu seperti AIDS and hepatitis B.

Penyakit dan gangguan

Semasa penciptaan salinan helai DNA dalam bentuk penciptaan mRNA, kesalahan boleh berlaku seperti replikasi triplet yang terlalu kerap, urutan tiga asas nukleik yang menentukan jenis asid amino, atau ada kehilangan urutan, atau ada mutasi titik dengan akibat yang berpotensi serius. Umum untuk semua masalah yang timbul dari penciptaan mRNA adalah bahawa kesalahan tidak disebabkan oleh asas nukleik itu sendiri. Walau bagaimanapun, hanya timin yang membuat pengecualian tertentu kerana rentan terhadap mutasi DNA di bawah pengaruh sinar UV. Apabila dua asas timin bersebelahan langsung pada helai DNA, di bawah pengaruh cahaya UV (cahaya matahari) kumpulan metil (kumpulan CH3) dapat membentuk ikatan yang stabil dengan timin bersebelahan masing-masing, menghasilkan dimer yang secara kimia sesuai dengan turunan dari siklobutana. Oleh itu, DNA dimodifikasi pada ketika ini sehingga versi yang dipendekkan dengan pangkalan DNA yang lebih sedikit dihasilkan 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 paling tidak mempunyai aktiviti biologi atau tidak stabil dan dimetabolismekan semula. Ini adalah satu gen mutasi yang biasanya diperhatikan di kulit sel yang terdedah kepada cahaya matahari langsung. Oleh itu, pakar membahaskan sama ada dimer tersebut boleh menyebabkan kulit kanser.