timin je jedna od četiri nukleobaze iz kojih su izgrađeni lanci DNK, sjedište genetskih informacija. Komplementarna baza u dvostrukoj spirali uvijek je adenin.
Kemijski je heterociklički aromatski spoj s pirimidinskim kostrom. Osim što je nukleobaza u DNK za kodiranje aminokiselinske sekvence za sintezu proteina, timin igra ulogu u metabolizmu tijela kao komponente određenih bioaktivnih nukleotida.
Što je timin?
Osnovnu strukturu timina čini heterociklički aromatični šesteročlani prsten, kostur pirimidina. Timin je jedna od ukupno 4 nukleobaze koje čine lance DNK. Strogo govoreći, to je nukleotid timijana.
Prvo se veže molekula deoksiriboze tako da se iz nukleozida formira nukleozidni deoksitimidin. Zatim se nukleozid pretvara u nukleotidni deoksitimidin monofosfat (dTMP), deoksitimidin difosfat (dTDP) ili deoksitimidin trifosfat (dTTP) dodavanjem jedne do tri fosfatne skupine. Timin se obično ne pojavljuje u RNA jer je timin tamo zamijenjen nukleobaznim uracilom. Uracil je komplementarna baza adeninu u RNA. Međutim, timin se pojavljuje kao poseban glikozid (ribothymidine) s vezanom molekulom riboze u prijenosnoj RNA (tRNA).
Kemijska formula C5H5N2O2 pokazuje da se timin sastoji od ugljika, vodika, dušika i kisika, tj. Tvari koje su sveprisutne. Nisu rijetki minerali ili elementi u tragovima uključeni u sastav timina. Timin je tijelo koje dobije preferirano iz metabolizma proteina koji sadrže timin ili timidin. Timin se u tijelu može potpuno razgraditi u ugljični dioksid i vodu metabolizmom.
Funkcija, efekt i zadaće
Glavni zadatak timina je biti prisutan u jednom od lanaca dvostruke spirale DNA na određenim mjestima i stvarati vezu s komplementarnom nukleinskom bazom adeninom dvostrukom vodikovom vezom.
Da bi ispunio svoju glavnu zadaću, timin ne intervenira izravno u metabolizmu, već, zajedno s ostale tri nukleobaze, samo određuje koje su aminokiseline sastavljene u proteine kojim redoslijedom po položaju na odgovarajućem odjeljku lanca dvostruke spirale. Nakon što se napravi kopija odgovarajućeg odsječka DNA baze, takozvane messenger RNA (mRNA), to se prenosi iz jezgre stanice u citoplazmu.
U citoplazmi, na ribosomima, osnovni nizovi se prevode u vrstu i redoslijed aminokiselina koje se pomoću peptidnih veza spajaju u predviđeni protein. Točna funkcija i zadaci timina i deoksitimidina u metabolizmu nisu poznati. Pokusi na životinjama pokazali su da primjena timidina poboljšava krvnu sliku kod perniciozne anemije, anemije uzrokovane manjkom B12. Manjak vitamina B12 vjerojatno se može povezati s poremećajem u sintezi nukleozida.
Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Tijelo može sam sintetizirati timin. Međutim, budući da je sinteza dugotrajna i energetski velika, velika većina nukleinskih baza dobiva se nekom vrstom preradbe rabljenih spojeva timijana ili timidina ili razgradnjom proteina koji sadrže timin ili timidin. Ovaj put sinteze poznat je pod nazivom Salvage Pathway.
Uvijek se koristi kada tijelo mora potrošiti manje energije za razbijanje većih molekula nego što to čini za biosintezu. Timin tvori sjajne kristale u obliku iglica ili prizme u obliku gorkog okusa i mogu se otopiti u vrućoj vodi, ali teško u alkoholu ili eteru. Budući da se osnovna struktura timina sastoji od šesteročlanog prstena, timin se može pojaviti u šest različitih tautomera, svaki s istom kemijskom molekularnom formulom, ali s različitim rasporedom dvostrukih veza i / ili pridruženih skupina ili molekula.
Budući da se nukleobaza rijetko nalazi u slobodnom obliku u organizmu, ne postoji optimalna razina ili koncentracija koja bi se mogla koristiti kao referentna vrijednost za patološka odstupanja i poremećaje. S druge strane, timin se koristi kao osnovni lijek za proizvodnju lijekova koji se koriste za liječenje određenih virusnih bolesti poput AIDS-a i hepatitisa B.
Bolesti i poremećaji
Prilikom izrade kopija DNA lanaca u obliku stvaranja mRNA mogu se pojaviti pogreške poput prečestog umnožavanja tripleta, slijeda od tri nukleobaze koji određuju vrstu aminokiseline ili gubitak niza ili njega dovodi do točkaste mutacije s potencijalno ozbiljnim posljedicama.
Svi problemi koji nastaju stvaranjem mRNA imaju zajedničko to da pogreške nisu uzrokovane samim nukleobazama. Međutim, samo timin čini određenu iznimku jer je osjetljiv na mutaciju DNA pod utjecajem UV svjetla. Ako su dvije timinske baze izravno u lancu DNA, metilne skupine (CH3 grupa) mogu stvoriti stabilnu vezu sa susjednim timinom pod utjecajem UV svjetlosti (sunčeve svjetlosti), tako da nastaje dimer, kemijski jedan Derivat ciklobutana odgovara. Kao rezultat toga, DNA se u ovom trenutku mijenja na takav način da se stvori skraćena verzija s manje baza DNK kada se replika DNA lanca.
Ako se dogodi transkripcija, greška prethodno kopirana iz mRNA prevedena je u pogrešan niz aminokiselina. Tada se proizvodi modificirani protein koji, u najgorem slučaju, nema biološku učinkovitost ili je nestabilan i odmah se ponovno metabolizira. Riječ je o mutaciji gena koja se uglavnom promatra u stanicama kože koje su izložene izravnom suncu. Stoga se raspravlja među stručnjacima mogu li takvi dimeri izazvati rak kože.
