Timina

Timina é uma das quatro nucleobases das quais as fitas de DNA, sede da informação genética, são construídas. A base complementar na dupla hélice é sempre a adenina.

Quimicamente, é um composto aromático heterocíclico com um esqueleto de pirimidina. Além de ser uma nucleobase no DNA para codificar a sequência de aminoácidos para a síntese de proteínas, a timina desempenha um papel no metabolismo do corpo como um componente de certos nucleotídeos bioativos.

O que é timina?

A estrutura básica da timina é formada por um anel aromático heterocíclico de seis membros, a estrutura básica da pirimidina. A timina é uma de um total de 4 nucleobases das quais as fitas de DNA são compostas. A rigor, é o nucleotídeo da timina.

Primeiro, uma molécula de desoxirribose é ligada de modo que o nucleosídeo desoxitimidina seja formado a partir do nucleosídeo. O nucleosídeo é então convertido no nucleotídeo desoxitimidina monofosfato (dTMP), desoxitimidina difosfato (dTDP) ou desoxitimidina trifosfato (dTTP) pela adição de um a três grupos fosfato. A timina normalmente não aparece no RNA porque a timina é substituída pela nucleobase uracila. O uracil é a base complementar da adenina no RNA. No entanto, a timina ocorre como um glicosídeo especial (ribotimidina) com uma molécula de ribose ligada ao RNA de transferência (tRNA).

A fórmula química C5H5N2O2 mostra que a timina é composta exclusivamente de carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, ou seja, substâncias onipresentes. Nenhum mineral raro ou oligoelementos estão envolvidos na composição da timina. A timina é preferencialmente obtida pelo corpo a partir da metabolização de proteínas que contêm timina ou timidina. A timina pode ser completamente decomposta em dióxido de carbono e água pelo metabolismo do corpo.

Função, efeito e tarefas

A principal tarefa da timina é estar presente em uma das fitas da dupla hélice do DNA nos locais designados e formar uma conexão com a nucleobase adenina complementar por meio de uma dupla ligação de hidrogênio.

Para o cumprimento de sua tarefa principal, a timina não intervém diretamente no metabolismo, mas, em conjunto com as outras três nucleobases, apenas determina quais aminoácidos são reunidos em proteínas em que ordem através de sua posição na seção correspondente da fita dupla-hélice. Depois de fazer uma cópia da seção correspondente de uma fita de base de DNA, o chamado RNA mensageiro (mRNA), ela é transferida do núcleo da célula para o citoplasma.

No citoplasma, nos ribossomos, as sequências de bases são traduzidas no tipo e na ordem dos aminoácidos, que são montados na proteína pretendida por meio de ligações peptídicas. A função exata e as tarefas da timina e da desoxitimidina no metabolismo não são conhecidas. Experimentos com animais mostraram que a administração de timidina melhora a contagem sanguínea na anemia perniciosa, anemia causada por deficiência de vitamina B12. A deficiência de vitamina B12 pode provavelmente estar ligada a um distúrbio na síntese de nucleosídeos.

Educação, ocorrência, propriedades e valores ideais

O corpo pode sintetizar a própria timina, se necessário. No entanto, como a síntese é demorada e consome muita energia, a grande maioria da base nucléica é obtida por meio de uma espécie de reprocessamento de timina ou compostos de timidina usados ​​ou da quebra de proteínas que contêm timina ou timidina. Esta rota de síntese é conhecida como via de salvamento.

É sempre usado quando o corpo tem que gastar menos energia quebrando moléculas mais altas do que na biossíntese. A timina forma cristais brilhantes em forma de agulha ou prisma com gosto amargo e podem ser dissolvidos em água quente, mas dificilmente em álcool ou éter. Uma vez que a estrutura básica da timina consiste em um anel de seis membros, a timina pode ocorrer em seis tautômeros diferentes, cada um com a mesma fórmula molecular química, mas com um arranjo diferente das ligações duplas e / ou dos grupos ou moléculas associadas.

Uma vez que a nucleobase dificilmente ocorre na forma livre no organismo, não existe um nível ou concentração ideal que pudesse ser usado como um valor de referência para desvios e distúrbios patológicos. Por outro lado, a timina é usada como medicamento básico para a fabricação de medicamentos usados ​​para tratar certas doenças virais, como AIDS e hepatite B.

Doenças e distúrbios

Ao fazer cópias das fitas de DNA na forma de criação de mRNA, podem ocorrer erros, como a replicação muito frequente de um tripleto, uma sequência de três bases nucleicas que determinam o tipo de aminoácido ou a perda de uma sequência ou leva a uma mutação pontual com consequências potencialmente graves.

Todos os problemas que surgem com a criação do mRNA têm em comum que os erros não são causados ​​pelas próprias nucleobases. No entanto, apenas a timina faz uma certa exceção porque é suscetível à mutação do DNA sob a influência da luz ultravioleta. Se duas bases de timina são diretamente adjacentes em uma fita de DNA, os grupos metil (grupo CH3) podem formar uma ligação estável com a timina vizinha sob a influência da luz ultravioleta (luz solar), de modo que resulta um dímero, quimicamente um Derivado de ciclobutano corresponde. Como resultado, o DNA é alterado neste ponto de tal forma que uma versão encurtada com menos bases de DNA é criada quando a fita de DNA é replicada.

Se ocorrer uma transcrição, o erro anteriormente copiado do mRNA é traduzido em uma sequência de aminoácidos incorreta. Em seguida, é produzida uma proteína modificada que, no pior dos casos, não tem eficácia biológica ou é instável e é imediatamente metabolizada novamente. É uma mutação genética observada principalmente nas células da pele expostas à luz solar direta. Portanto, é discutido entre os especialistas se esses dímeros podem causar câncer de pele.