stringtranslate.com

Тимин

Тимин ( / ˈ θ aɪ m ɪ n / ) ( символ T или Thy ) — одно из четырех нуклеиновых оснований в нуклеиновой кислоте ДНК , которые представлены буквами G–C–A–T. Остальные — аденин , гуанин и цитозин . Тимин также известен как 5-метилурацил, пиримидиновое нуклеиновое основание . В РНК тимин заменен азотистым основанием урацилом . Тимин был впервые выделен в 1893 году Альбрехтом Косселем и Альбертом Нейманом из вилочковой железы теленка , отсюда и его название. [2]

Вывод

Как следует из альтернативного названия (5-метилурацил), тимин может быть получен путем метилирования урацила по 5-му атому углерода. В РНК тимин в большинстве случаев заменен урацилом . В ДНК тимин (Т) связывается с аденином (А) посредством двух водородных связей, тем самым стабилизируя структуры нуклеиновой кислоты.

Тимин в сочетании с дезоксирибозой образует нуклеозид дезокситимидин , который является синонимом термина тимидин . Тимидин может фосфорилироваться с помощью до трех групп фосфорной кислоты с образованием dTMP ( дезокси - тимидинмонофосфат ) , dTDP или dTTP ( для ди- и три- трифосфатов соответственно).

Одна из распространенных мутаций ДНК включает два соседних тимина или цитозина, которые в присутствии ультрафиолетового света могут образовывать димеры тимина , вызывая «перегибы» в молекуле ДНК, которые препятствуют нормальному функционированию.

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

Основания тимина часто окисляются до гидантоинов с течением времени после смерти организма. [3]

Дисбаланс тимина вызывает мутацию

Во время роста бактериофага Т4 дисбаланс доступности тимина (дефицит или избыток тимина) вызывает усиление мутаций . [4] Мутации, вызванные дефицитом тимина, по-видимому, происходят только в сайтах пар оснований AT в ДНК и часто представляют собой мутации перехода от AT к GC . [5] У бактерии Escherichia coli дефицит тимина также оказался мутагенным и вызывал переходы AT в GC. [6]

Теоретические аспекты

В марте 2015 года учёные НАСА сообщили, что впервые сложные органические соединения жизни ДНК и РНК , включая урацил , цитозин и тимин, были сформированы в лаборатории в условиях космического пространства с использованием исходных химических веществ, таких как пиримидин , обнаруженный в метеоритах . По мнению ученых, пиримидин, как и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), еще одно богатое углеродом соединение, мог образоваться в красных гигантах или в межзвездных пылевых и газовых облаках. [7] Тимин не был обнаружен в метеоритах, что позволяет предположить, что первые нити ДНК должны были искать где-то еще, чтобы получить этот строительный блок. Тимин, вероятно, образовался внутри некоторых родительских тел метеоритов, но, возможно, не сохранился внутри этих тел из-за реакции окисления перекисью водорода . [8]

Синтез

Лабораторный синтез

Тимин был впервые получен гидролизом соответствующего нуклеозида, полученного из природных источников. Интерес к его прямому химическому синтезу возник в начале 1900-х годов: Эмиль Фишер опубликовал метод, основанный на мочевине , но в более практичном синтезе использовалась метилизотиомочевина в реакции конденсации с этилформилпропионатом с последующим гидролизом промежуточного пиримидинового соединения: [9]

Было разработано множество других препаративных методов, включая оптимизированные условия, позволяющие использовать мочевину непосредственно в реакции, показанной выше, предпочтительно с метилформилпропионатом. [10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Данненфельзер, Р.-М.; Ялковский, С.Х. (декабрь 1991 г.). «База данных растворимости органических неэлектролитов в воде». Наука об общей окружающей среде . 109–110 (С): 625–628. Бибкод : 1991ScTEn.109..625D. дои : 10.1016/0048-9697(91)90214-Y . Проверено 14 ноября 2021 г.
  2. ^ Альбрехт, Коссель ; Нойманн, Альберт (октябрь – декабрь 1893 г.). «Ueber das Thymin, ein Spaltungsproduct der Nucleïnsäure» [О тимине, продукте расщепления нуклеиновой кислоты]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 26 (3): 2753–2756. дои : 10.1002/cber.18930260379 . Проверено 14 ноября 2021 г. п. 2754: Wir bezeichnen diese Substanz als Thymin. [Мы обозначаем это вещество как тимин.]
  3. ^ Хофрейтер, Майкл; Серр, Дэвид; Пойнар, Хенрик Н .; Куч, Мелани; Пяабо, Сванте (1 мая 2001 г.). «Древняя ДНК». Обзоры природы Генетика . 2 (5): 353–359. дои : 10.1038/35072071. PMID  11331901. S2CID  205016024.
  4. ^ Бернштейн, Кэрол; Бернштейн, Харрис; Муфтий Сирадж; Стром, Барбара (октябрь 1972 г.). «Стимуляция мутации фага Т 4 повреждениями гена 32 и дисбалансом тимидина». Мутат. Рез. 16 (2): 113–119. дои : 10.1016/0027-5107(72)90171-6. ПМИД  4561494.
  5. ^ Смит, М. Дайан; Грин, Рональд Р.; Рипли, Линн С.; Дрейк, Джон В. (июль 1973 г.). «Бесстиминовый мутагенез в бактериофаге Т4». Генетика . 74 (3): 393–403. дои : 10.1093/генетика/74.3.393. ПМЦ 1212957 . ПМИД  4270369. 
  6. ^ Дойч, Чарльз Э.; Полинг, Креллин (сентябрь 1974 г.). «Бесстиминовый мутагенез в Escherichia coli». Дж. Бактериол. 119 (3): 861–7. дои : 10.1128/JB.119.3.861-867.1974. ПМК 245692 . ПМИД  4605383.  
  7. ^ Марлэр, Рут (3 марта 2015 г.). «НАСА Эймс воспроизводит строительные блоки жизни в лаборатории». www.nasa.gov . НАСА . Проверено 15 ноября 2021 г.
  8. ^ Таскер, Элизабет (10 ноября 2016 г.). «Пришли ли семена жизни из космоса?». blogs.scientificamerican.com . Научный американец . Проверено 24 ноября 2016 г.
  9. ^ Уиллер, Гавайи; Мерриам, HF (1903). «О некоторых продуктах конденсации псевдотиомочевины: синтез урацила, тимина и подобных соединений». Американский химический журнал . 29 (5): 478–492.
  10. ^ Го, Сянхай; Шен, Цзясян (2014). «Экологически безопасный подход к синтезу тимина путем гидроформилирования метилакрилата». Monatshefte für Chemie - Ежемесячный химический журнал . 145 (4): 657–661. дои : 10.1007/s00706-013-1128-y. S2CID  97367180.

Внешние ссылки