Timin Kimyasal Yapısı ve İşlevleri



timin iki azot atomuyla ikame edilmiş iki karbon atomlu bir benzen halkası olan pirimidininkinden türetilmiş bir heterosiklik halkadan oluşan organik bir bileşiktir. Yoğunlaştırılmış formülü C'dir.5'H6N-2Ey2, bir siklik amid ve DNA'yı oluşturan azotlu bazlardan biri.

Spesifik olarak, timin, sitozin ve urasil ile birlikte bir pirimidin azotlu bazdır. Timin ve urasil arasındaki fark, önceki DNA'nın yapısında bulunurken, ikincisi RNA'nın yapısında bulunur..

Deoksiribonükleik asit (DNA), birbirlerine sarılı iki sarmal veya bant tarafından oluşturulur. Bantların dış kısmı, molekülleri komşu deoksiriboz moleküllerinin 3 've 5' konumları arasındaki bir fosfodiester bağı ile bağlanan bir deoksiriboz şeker zinciri tarafından oluşturulur..

Azotlu bazlardan biri: adenin, guanin, sitozin ve timin, 1 'deoksiriboz pozisyonuna bağlanır. Bir sarmalın pürin adenin bazı iki sarmal bağının diğer sarmalın pirimidin baz timinine bağlanır veya bağlanır.

indeks

  • 1 Kimyasal yapı
  • 2 Timenin tatomerleri
  • 3 İşlev
    • 3.1 Transkripsiyon
    • 3.2 Genetik kod
    • 3.3 Sağlık için çıkarımlar
  • 4 Kaynakça

Kimyasal yapısı

İlk görüntüde timinin kimyasal yapısı, iki karbonil grubunun (C = O) ve heterosiklik amiti tamamlayan iki nitrojen atomunun gösterildiği ve sol üst köşede, metil grubunun bulunduğu gruptur ( -CH3).

Halka pirimidininkinden (pirimidin halkası) türetilmiştir, düzdür ancak aromatik değildir. Timin molekülündeki ilgili atom sayısı aşağıdaki azottan başlayarak verilir.

Böylece, C-5 -CH grubuna bağlanır3, C-6, N-1'in solundaki bitişik karbon atomudur ve C-4 ve C-2, karbonillere karşılık gelir..

Bu numaralamanın kullanımı nedir? Timin molekülü iki hidrojen bağı alıcı grubuna, C-4 ve C-2'ye ve iki hidrojen bağı verici atomuna, N-1 ve N-3'e sahiptir..

Yukarıdakilere göre, karbonil grupları C = O-H- tipindeki bağları kabul edebilirken, azotlar N-H-X tipi bağları sağlar, X eşittir O, N veya F.

Atom grupları C-4 ve N-3 sayesinde, adenin ile eşleşen timin, DNA'nın mükemmel ve uyumlu yapısında belirleyici faktörlerden biri olan bir çift azotlu baz oluşturur:

Timin tatomerleri

Yukarıdaki resimde, timinin altı olası tatomeri listelenmiştir. Onlar ne? Aynı kimyasal yapıdan oluşurlar ancak atomlarının farklı nispi pozisyonları vardır; özellikle, iki nitrojene bağlı H.

Atomların aynı numaralandırmasını koruyarak, ilkinden ikinciye, N-3 atomunun H'sinin C-2'nin oksijene nasıl geçtiğini gözlemliyoruz.

Üçüncüsü aynı zamanda birincisinden de türetilir, ancak bu kez H, C-3'ün oksijene geçer. İkinci ve dördüncü benzerdir ancak eşdeğer değildir, çünkü dördüncü sırada H, N-1'i değil N-3'ü terk eder..

Öte yandan, altıncı üçüncü ile aynıdır ve dördüncü ve ikincisi tarafından oluşturulan çiftte olduğu gibi, H, N-3'ten değil, N-1'den göç eder..

Son olarak beşinci, her iki karbonil grubunun hidroksil gruplarında (-OH) hidrojenlendiği saf enol şeklidir (laktit); bu birinciye, saf ketonik forma ve fizyolojik şartlarda baskın olanın aksine..

Neden? Muhtemelen, hidrojen bağlarıyla adenin ile eşleşirken ve DNA'nın yapısına ait olduğunda elde ettiği büyük enerji kararlılığı nedeniyle..

Olmazsa, 5 numaralı enolik form, diğer tatomerlerin aksine, belirgin aromatik karakterinden dolayı daha bol ve kararlı olmalıdır..

fonksiyonlar

Timinin ana işlevi, DNA'daki diğer azotlu bazlarla aynıdır: polipeptitlerin ve proteinlerin sentezi için DNA'da gerekli kodlamaya katılmak.

DNA helislerinden biri, RNA polimeraz enzimi tarafından transkripsiyon olarak bilinen ve katalize edilen bir işlemde bir mRNA molekülünün sentezi için bir şablon görevi görür. Transkripsiyonda, DNA bantları ayrıldıkları gibi çözülmeleri de ayrılır..

transkripsiyon

Transkripsiyon, RNA polimeraz promotör olarak bilinen bir DNA bölgesine bağlanarak mRNA sentezini başladığında başlar.

Daha sonra, RNA polimeraz DNA molekülü boyunca yer değiştirir, böylece transkripsiyonun sonlandırılması için bilgi ile DNA'nın bir bölgesine ulaşana kadar yeni mRNA'nın uzamasını sağlar..

Transkripsiyonda antiparalelizm vardır: DNA şablonunun okunması 3 'ila 5' yönünde yapılırken, sentezlenen mRNA, 5 'ila 3' yönüne sahiptir.

Transkripsiyon sırasında, şablon DNA teli ile mRNA molekülü arasında tamamlayıcı bazların bir bağlantısı vardır. Transkripsiyon bittiğinde, DNA zincirleri yeniden birleştirilir ve orijinal kıvrılması.

MRNA, translasyon olarak bilinen süreçte protein sentezini başlatmak için hücre çekirdeğinden kaba endoplazmik retikuluma hareket eder. Bu, direk olarak timine müdahale etmez, çünkü mRNA, bunun yerine pirimidin baz uracil'i ihtiva eder..

Genetik kod

Timin dolaylı olarak müdahale eder, çünkü mRNA'nın baz dizisi nükleer DNA'nın bir yansımasıdır.

Baz dizisi, kodonlar olarak bilinen bazların üçlileri halinde gruplandırılabilir. Kodonlar, farklı amino asitlerin sentezlenen protein zincirine dahil edilmesi için bilgiye sahiptir; bu genetik kodu oluşturur.

Genetik kod, kodonları oluşturan 64 üçlü bazlardan oluşur; proteinlerdeki amino asitlerin her biri için en az bir kodon vardır. Ayrıca, çevirinin başlatılma kodları (AUG) ve sonlandırılması için kodonlar (UAA, UAG) bulunmaktadır..

Özet olarak, timin protein sentezi ile sonuçlanan süreçte belirleyici bir rol oynar.

Sağlık için çıkarımlar

Timin, bu bileşiğin yapısal bir analoğu olan floroürasil etkisinin hedefidir. Kanser tedavisinde kullanılan ilaç, kanser hücrelerinde timin yerine, çoğalmasını engelleyerek dahil edilir..

Ultraviyole ışık, komşu bölgelerde timin içeren DNA bantlarının bölgelerine etki eder ve timin dimerlerini oluşturur. Bu dimerler, nükleik asidin işleyişini engelleyen "düğümlere" neden olur.

Başlangıçta, onarım mekanizmalarının varlığından dolayı bir sorun değildir, ancak bunlar başarısız olursa ciddi sorunlara neden olabilir. Bu, nadir görülen otozomal resesif bir hastalık olan xeroderma pigmentosa vakası gibi görünmektedir..

referanslar

  1. Webmaster, Kimya Bölümü, Maine Üniversitesi, Orono. (2018). Purinlerin ve Pryimidinlerin Yapısı ve Özellikleri. Alındığı yer: chemistry.umeche.maine.edu
  2. Laurence A. Moran. (17 Temmuz 2007). Adenin, Sitozin, Guanin ve Timinin Tatomerleri. Alındığı yer: sandwalk.blogspot.com
  3. Daveryan. (6 Haziran 2010). Timin iskeleti. [Şekil]. Commons.wikimedia.org adresinden alındı
  4. Vikipedi. (2018). Timin. Alındığı kaynak: en.wikipedia.org
  5. Mathews, C.K., Van Holde, K.E: ve Ahern, K.G. Biyokimya. 2002. Üçüncü baskı. Düzen. Pearson Adisson Wesley
  6. Gerçek Hayatta O-Chem: 2 + 2 Bir Döngüselleştirme Alındığı yer: asu.edu