Тимин — биохимия

Материал из Новая медицинская энциклопедии

Тимин — это органическое химическое вещество семейства пиримидинов, одно из пяти азотистых оснований. Синоним: 5-метилурацил.

История

Тимин — первый пиримидин, который был получен из натурального сырья. Он был впервые выделен из тимуса телят в 1893 году Albrecht Kossel и Albert Neumann.[1] Однако, первая приемлемая структура молекулы была опубликована в 1900 году.

Строение и физические свойства тимина


Согласно химической номенклатуре, тимин — это 5-метилпиримилин-2,4(1H,3H)-дион, химическая формула: C5H6N2O2. Для удобства представления структурных формул азотистых оснований и углеводов в структуре колец опускают атомы С и Н:

Тимин

Имеет молярную массу 126,12 g·mol−1, температура плавления от 316 до 317 ° C, температура кипения - 335 ° C (при кипении разлагается).

Получение, обмен тимина и его роль в организме

Вместе с дезоксирибозой входит в состав нуклеозида тимидина, который может фосфорилироваться 1—3 остатками фосфорной кислоты с образованием нуклеотидов тимидин моно-, ди- или трифосфорной кислоты (ТМФ, ТДФ и ТТФ).

Как видно из его альтернативного названия (5-метилурацил), тимин может быть получен путем метилирования урацила на С5.

В РНК тимин в большинстве случаев заменен рибонуклеотидом урацила. В ДНК, тимин (Т) связывается с аденин (А) с помощью двух водородных связей, тем самым стабилизируя структуры нуклеиновых кислот. Тимин в сочетании с дезоксирибозой создает нуклеозид дезокситимидин (синоним: тимидин). Тимидин может фосфорилироваться 1—3 остатками фосфорной кислоты с образованием нуклеотидов тимидилмонофосфата, тимидилдифосфата и тимидилтрифосфата (ТМФ, ТДФ и ТТФ).[2] Поскольку тиминовые нуклеотиды содержат только дезоксирибозу, а не рибозу, ТТФ является источником тимидина только в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК), в рибонуклеиновой кислоте (РНК) тимина нет.

Патология

Одно из распространенных мутаций ДНК включает в себя два соседних тимина или цитозина, которые, в присутствии ультрафиолетового света, могут образовывать димеры тимина, в результате чего происходят «изломы» в молекуле ДНК, которые ингибируют нормальную функцию.

Тимин также может быть мишенью для действия 5-фторурацила при лечении рака. 5-Фторурацил может быть метаболическим аналогом тимина (в синтезе ДНК) или урацила (в синтезе РНК). Замена этого аналога ингибирует синтез ДНК в активно делящихся клетках.

Тиминовые основания часто окисляются до гидантоинов с течением времени после смерти организма. [3]

Примечания

  1. ↑ Albrecht Kossel and Albert Neumann (1893) «Ueber das Thymin, ein Spaltungsproduct der Nucleïnsäure» Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft zu Berlin, 26 : 2753—2756.
  2. ↑ Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: в двух томах. Москва, Мир, 2004 г.
  3. ↑ Hofreiter M., Serre D., Poinar H.N., Kuch M., and Paabo S. Nature Reviews Genetics (2001) 2:353.

См. также