תימין: פונקציה ומחלות

תימין הוא אחד מארבעת הגרעינים בסיסים זֶה לפצות גדילי DNA, מושב המידע הגנטי. הבסיס המשלים בסליל הכפול הוא תמיד אדנין. מבחינה כימית, מדובר בתרכובת ארומטית הטרוציקלית עם עמוד שדרה פירימידין. בנוסף לכך שהוא משמש כבסיס גרעין ב- DNA לקידוד רצף חומצות האמינו לסינתזת חלבונים, תימין ממלא תפקיד בחילוף החומרים בגוף כמרכיב בנוקליאוטידים ביו-אקטיביים מסוימים.

מה זה תימין?

המבנה הבסיסי של תימין נוצר על ידי טבעת ארומטית הטרוציקלית עם שישה חברים, עמוד השדרה פירימידין. תימין הוא אחד מתוך סך הכל 4 גרעינים בסיסים זֶה לפצות גדילי DNA. בקפדנות, זהו הנוקלאוטיד של התימין. ראשית, מוסיפים מולקולת דאוקסיריבוז, כך שנוקלאוזיד דה אוקסידמידין נוצר מבסיס הגרעין. תוספת נוספת של אחת לשלוש פוספט לאחר מכן הקבוצות ממירות את הנוקלאוזיד לנוקלאוטיד דה-אוקסיפימידין מונופוספט (dTMP), דיאוקסיטימידין די-פוספט (dTDP) או טריא-פוספט דה-אקסיתימידין (dTTP). תימין אינו מופיע בדרך כלל ב- RNA מכיוון שתימין מוחלף שם בבסיס הגרעין אורציל. ב- RNA אוראציל הוא הבסיס המשלים לאדנין. עם זאת, תימין מופיע כגליקוזיד מיוחד (ריבותימידין) עם מחובר ריבוז מולקולה בהעברת RNA (tRNA). הנוסחה המולקולרית הכימית C5H5N2O2 מראה כי התימין מורכב אך ורק מ- פַּחמָן, הידרוגנציה, חנקן, ו חמצן, חומרים שנמצאים בכל מקום. לא נדיר מינרלים or יסודות קורט מעורבים בהרכב התימין. תימין מושג באופן מועדף על ידי הגוף מחילוף החומרים של חלבונים המכיל תימין או תימידין. תימין יכול להתפרק לחלוטין על ידי חילוף החומרים בגוף ל פַּחמָן דו-חמצני ו מַיִם.

פונקציה, אפקטים ותפקידים

הפונקציה העיקרית של התימין היא להיות נוכח באחד מגדילי הסליל הכפול של ה- DNA בכל אחד מהאתרים המיועדים וליצור קשר עם בסיס הגרעין המשלים אדנין באמצעות דו כיווני. הידרוגנציה אגרת חוב. למימוש משימתו העיקרית, התימין אינו מתערב ישירות בחילוף החומרים, אלא יחד עם שלושת הגרעינים האחרים. בסיסים קובע רק לפי מיקומו בקטע המקביל בגדיל הסליל הכפול אשר חומצות אמינו מורכבים לתוך חלבונים ובאיזה סדר. לאחר יצירת עותק של החלק המקביל של גדיל בסיס DNA, מה שמכונה ה- RNA שליח (mRNA), זה מועבר מגרעין התא לציטופלזמה. בציטופלסמה, התרגום של רצפי הבסיס לסוג והרצף של חומצות אמינו, המורכבים לחלבון המיועד באמצעות קשרי פפטיד, מתרחשים ב ריבוזומים. התפקיד והמשימות של תימין או דוקסיטימידין בחילוף החומרים אינם ידועים במדויק. בניסויים בבעלי חיים, תימין מנהל הוכח כי הוא משתפר דם נחשב למזיק אנמיה, אנמיה הנגרמת על ידי מחסור ב- B12. סביר להניח כי מחסור בוויטמין B12 יכול להיות קשור להפרעה בסינתזה של נוקלאוזידים.

גיבוש, התרחשות, תכונות ורמות אופטימליות

הגוף יכול לסנתז תימין בכוחות עצמו בעת הצורך. עם זאת, מכיוון שהסינתזה היא מאומצת ועתירת אנרגיה, הרוב המכריע של בסיס הגרעין מתקבל על ידי צורה כלשהי של מיחזור של תרכובות תימין או תימידין שהושקעו או מהשפלה של חלבונים המכיל תימין או תימידין. מסלול סינתזה זה מכונה מסלול ההצלה. עקוב אחרי זה בכל פעם שזה אומר שהגוף צריך להשקיע פחות אנרגיה על השפלה של גבוה יותר מולקולות מאשר על ביוסינתזה. תימין יוצר גבישים מבריקים בצורת מחט או מנסרה מפתחות מר ויכול להמיס בחם מַיִםאבל בקושי כּוֹהֶל or אתר. מכיוון שהמבנה הבסיסי של תימין מורכב מטבעת בעלת שישה צלעות, תימין יכול להתרחש בשישה טוטוטרים שונים, כל אחד עם אותה נוסחה כימית אך עם סידור שונה של קשרים כפולים ו / או קבוצות צמודות או מולקולות. מכיוון שבסיס הגרעין כמעט אינו מתרחש בצורה חופשית באורגניזם, אין רמה אופטימלית או ריכוז שיכול להיחשב כערך ייחוס לסטיות והפרעות פתולוגיות. מצד שני, תימין משמש כבסיס תרופתי לייצור תרופות משמש לטיפול במחלות ויראליות מסוימות כגון איידס ו צהבת B.

מחלות והפרעות

במהלך יצירת עותקים של גדילי DNA בצורת יצירת mRNA, עלולות להתרחש שגיאות כמו שכפול תכופים מדי של שלישייה, רצף של שלושה בסיסים גרעיניים הקובעים את סוג חומצת האמינו, או שיש אובדן של רצף, או שיש מוטציה נקודתית עם השלכות שעלולות להיות חמורות. המשותף לכל הבעיות הנובעות מיצירת mRNA הוא שהטעויות אינן נגרמות על ידי בסיסי הגרעין עצמם. עם זאת, רק תימין יוצא חריג מסוים מכיוון שהוא רגיש למוטציה של ה- DNA בהשפעת אור UV. כאשר שני בסיסי תימין צמודים ישירות לחוט DNA, בהשפעת אור UV (אור שמש) קבוצות המתיל (קבוצת CH3) יכולות ליצור קשר יציב עם התימין הסמוך בהתאמה, וכתוצאה מכך דימר המתאים כימית לנגזרת של ציקלובוטאן. ה- DNA משתנה לפיכך בשלב זה כך שנוצרת גרסה מקוצרת עם פחות בסיסי DNA כאשר משוכפל גדיל ה- DNA. אם מתרחש תעתיק, השגיאה שהועתקה בעבר מ- mRNA מתורגמת לרצף של חומצות אמינו שגויות. אז מיוצר חלבון מהונדס, שבמקרה הרע אין לו שום פעילות ביולוגית או שהוא לא יציב ומטבוליזם מיד שוב. זה גֵן מוטציה שנצפית בעיקר ב עור תאים שנחשפו לאור שמש ישיר. לכן, מומחים מתווכחים אם דימרים כאלה יכולים לגרום עור סרטן.