Timina

Timina es una de las cuatro nucleobases a partir de las cuales se construyen las cadenas de ADN, el asiento de la información genética. La base complementaria en la doble hélice es siempre adenina.

Químicamente, es un compuesto aromático heterocíclico con un esqueleto de pirimidina. Además de ser una nucleobase en el ADN para codificar la secuencia de aminoácidos para la síntesis de proteínas, la timina juega un papel en el metabolismo del cuerpo como componente de ciertos nucleótidos bioactivos.

¿Qué es la timina?

La estructura básica de la timina está formada por un anillo aromático heterocíclico de seis miembros, la estructura básica de pirimidina. La timina es una de un total de 4 nucleobases de las que se componen las cadenas de ADN. Estrictamente hablando, es el nucleótido de la timina.

Primero se une una molécula de desoxirribosa para que el nucleósido desoxitimidina se forme a partir del nucleósido. A continuación, el nucleósido se convierte en el nucleótido monofosfato de desoxitimidina (dTMP), difosfato de desoxitimidina (dTDP) o trifosfato de desoxitimidina (dTTP) mediante la adición de uno a tres grupos fosfato. La timina normalmente no aparece en el ARN porque la timina es reemplazada allí por la nucleobase uracilo. El uracilo es la base complementaria de la adenina en el ARN. Sin embargo, la timina se presenta como un glucósido especial (ribotimidina) con una molécula de ribosa unida en el ARN de transferencia (ARNt).

La fórmula química C5H5N2O2 muestra que la timina está compuesta exclusivamente de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, es decir, sustancias ubicuas. En la composición de la timina no intervienen minerales raros ni oligoelementos. La timina se obtiene preferiblemente por el cuerpo metabolizando proteínas que contienen timina o timidina. El metabolismo del cuerpo puede descomponer completamente la timina en dióxido de carbono y agua.

Función, efecto y tareas

La principal tarea de la timina es estar presente en una de las hebras de la doble hélice de ADN en las ubicaciones designadas y formar una conexión con la nucleobase complementaria adenina a través de un doble enlace de hidrógeno.

Para el cumplimiento de su tarea principal, la timina no interviene directamente en el metabolismo, sino que, junto con las otras tres nucleobases, solo determina qué aminoácidos se ensamblan en proteínas en qué orden a través de su posición en la sección correspondiente de la hebra de doble hélice. Después de realizar una copia de la sección correspondiente de una hebra de base de ADN, el llamado ARN mensajero (ARNm), este se transfiere desde el núcleo de la célula al citoplasma.

En el citoplasma, en los ribosomas, las secuencias de bases se traducen en el tipo y orden de los aminoácidos, que se ensamblan en la proteína deseada mediante enlaces peptídicos. Se desconocen la función y las tareas exactas de la timina y la desoxitimidina en el metabolismo. Los experimentos con animales han demostrado que la administración de timidina mejora el recuento sanguíneo en la anemia perniciosa, anemia causada por una deficiencia de B12. La deficiencia de vitamina B12 probablemente pueda estar relacionada con una alteración en la síntesis de nucleósidos.

Educación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos

El cuerpo puede sintetizar la propia timina si es necesario. Sin embargo, dado que la síntesis requiere mucho tiempo y requiere mucha energía, la gran mayoría de la base nucleica se obtiene mediante una especie de reprocesamiento de timina o compuestos de timidina usados ​​o de la descomposición de proteínas que contienen timina o timidina. Esta ruta de síntesis se conoce como la vía de salvamento.

Siempre se usa cuando el cuerpo tiene que usar menos energía para la descomposición de moléculas superiores que para la biosíntesis. La timina forma cristales brillantes en forma de aguja o prisma que tienen un sabor amargo y se pueden disolver en agua caliente, pero difícilmente en alcohol o éter. Dado que la estructura básica de la timina consiste en un anillo de seis miembros, la timina puede aparecer en seis tautómeros diferentes, cada uno con la misma fórmula molecular química, pero con una disposición diferente de los dobles enlaces y / o los grupos o moléculas asociados.

Dado que la nucleobase apenas se presenta en forma libre en el organismo, no existe un nivel o concentración óptimos que puedan utilizarse como valor de referencia para desviaciones y trastornos patológicos. Por otro lado, la timina se utiliza como medicamento básico para la fabricación de fármacos que se utilizan para tratar determinadas enfermedades virales como el sida y la hepatitis B.

Enfermedades y trastornos

Al realizar copias de las hebras de ADN en forma de creación de ARNm, pueden ocurrir errores como la replicación demasiado frecuente de un triplete, una secuencia de tres nucleobases que determinan el tipo de aminoácido, o la pérdida de una secuencia o su conduce a una mutación puntual con consecuencias potencialmente graves.

Todos los problemas que surgen de la creación del ARNm tienen en común que los errores no son provocados por las propias bases nucleicas. Sin embargo, solo la timina hace una cierta excepción porque es susceptible a la mutación del ADN bajo la influencia de la luz ultravioleta. Si dos bases de timina están directamente adyacentes en una hebra de ADN, los grupos metilo (grupo CH3) pueden formar un enlace estable con la timina vecina bajo la influencia de la luz ultravioleta (luz solar), de modo que resulta un dímero, químicamente uno Corresponde la derivada del ciclobutano. Como resultado, el ADN se cambia en este punto de tal manera que se crea una versión abreviada con menos bases de ADN cuando se replica la cadena de ADN.

Si tiene lugar una transcripción, el error copiado previamente del ARNm se traduce en una secuencia de aminoácidos incorrecta. A continuación, se produce una proteína modificada que, en el peor de los casos, no tiene eficacia biológica o es inestable y se vuelve a metabolizar inmediatamente. Es una mutación genética que se observa principalmente en las células de la piel que están expuestas a la luz solar directa. Por lo tanto, los expertos discuten si estos dímeros pueden causar cáncer de piel.