Timin: Pengertian, sifat, biosintesis dan fungsi

Asam nukleat seperti DNA dan RNA adalah polimer nukleotida monomer. Setiap nukleotida terdiri dari asam fosfat, gula (5-karbon), dan basa nitrogen (atau nukleobasa). Ada lima nukleobasa yang berfungsi sebagai unit mendasar dari kode genetik: (1) adenin, (2) guanin, (3) sitosin, (4) timin, dan (5) urasil. Basa nitrogen ini dapat diklasifikasikan ke dalam purin dan pirimidin. Timin adalah nukleobasa pirimdin.

Sifat

Timin adalah nukleobasa pirimidin dengan rumus kimia C5H6N2O2. Pirimidin adalah senyawa organik aromatik heterosiklik dengan cincin tunggal (disebut cincin pirimidin) dengan atom karbon dan nitrogen bolak-balik. Timin memiliki massa molar 126,115 g / mol dan titik leleh 316 hingga 317 ° C. Timin dapat terjadi sebagai komponen nukleosida (nukleobasae + gula deoksiribosa atau ribosa) atau nukleotida (nukleosida dengan gugus fosfat). Timin adalah salah satu dari lima nukleobasa primer (kanonik) dalam asam nukleat. Pada RNA, timin digantikan oleh urasil. Baik pasangan timin dan urasil komplementer dengan adenin.

Perbedaan Timin, Urasil dan Sitosin

Timin, sitosin, dan urasil adalah nukleobasa pirimidin. Timin memiliki dua gugus keto pada posisi 2 dan 4, dan gugus metil pada posisi 5 dalam cincin aromatik heterosikliknya. Pasangan basa pelengkap timin dengan adenin oleh dua ikatan hidrogen. Namun, tidak seperti sitosin yang ada dalam DNA dan RNA, timin hanya ada dalam molekul DNA karena urasil mengambil tempatnya dalam RNA.

Urasil mirip dengan timin dalam hal struktur kecuali untuk gugus metil pada posisi 5 dalam cincin aromatik heterosiklik yang ada dalam timin. Salah satu penjelasan yang mungkin mengapa DNA memiliki timin alih-alih urasil dikaitkan dengan konversi sitosin menjadi urasil dengan deaminasi spontan. Sitosin dapat berubah menjadi urasil ketika kehilangan gugus aminanya.

Deaminasi sitosin ini sering terjadi. Namun demikian, kesalahan diperbaiki melalui sistem perbaikan DNA yang melekat. Jika tidak diperbaiki, itu bisa menyebabkan mutasi titik. Jika urasil ada dalam DNA, sistem perbaikan mungkin tidak dapat membedakan urasil asli dari sitosin yang berubah menjadi urasil dan karena itu mungkin gagal membedakan urasil mana yang harus dikoreksi. Kehadiran kelompok metil dalam timin (yang tidak ada dalam urasil) membantu mencegah hal ini terjadi, dengan demikian, menjaga integritas dan stabilitas kode genetik.

Sitosin dapat berbeda dari timin dan urasil dengan memiliki gugus keto pada posisi 2 dan gugus amina pada posisi 4 dalam cincin aromatik heterosikliknya. Sitosin memiliki rumus kimia C4H5N3O. Pasangan sitosin komplementer dengan guanin baik dalam DNA dan RNA sebagai lawan timin dan urasil yang berpasangan dengan adenin dalam DNA dan RNA.struktur timin

Biosintesis timin

Timin, mirip dengan pirimidin lain, terbentuk dari serangkaian langkah, dimulai dengan pembentukan karbamoil fosfat. Karbamoil fosfat terbentuk dari reaksi yang melibatkan molekul bikarbonat, glutamin, ATP, dan air. Proses ini dikatalisis oleh enzim karbamoil fosfat sintetase. Karbamoil fosfat kemudian diubah menjadi karbamoil aspartat melalui aktivitas katalitik aspartat transcarbamylase.

Karbamoil aspartat selanjutnya diubah menjadi dihydroorotate, yang kemudian dioksidasi untuk menghasilkan orotate. 5-phospho-α-D-ribosyl 1-pyrophosphate (PRPP), suatu ribosa fosfat, bereaksi terhadap orotate untuk membentuk orotidine-5-monophosphate (OMP). OMP didekarboksilasi oleh enzim OMP dekarboksilase untuk menghasilkan uridin monofosfat (UMP).

Akhirnya, uridine difosfat (UDP) dan uridin trifosfat (UTP) diproduksi melalui jalur biosintesis oleh kinase dan defosforilasi ATP. Untuk mensintesis timidin, uridin direduksi terlebih dahulu menjadi deoksiuridin (oleh enzim ribonucleotide reductase). Setelah itu, dimetilasi oleh enzim timidilat sintase untuk membentuk timidin.

Nukleosida timin

Timin yang melekat pada deoksiribosa (gula pentosa) disebut sebagai deoksi timidin (atau timidin). Ketika difosforilasi dengan tiga gugus asam fosfat, deoksi-timidin menjadi deoksi-timidin trifosfat (dTTP), yang merupakan salah satu unit monomer nukleotida yang membangun DNA.

Degradasi dan penyelamatan timin

Timin dapat terdegradasi sebagai berikut: timin »β-aminoisobutirat» »Siklus asam sitrat. Timin dapat didaur ulang dengan jalur penyelamatan. Singkatnya, timin diubah menjadi timidin dengan bereaksi dengan deoksiribosa-1-fosfat dan oleh enzim timidin fosforilase. Timidin kemudian diubah menjadi timidin monofosfat oleh enzim nukleosida kinase.

Mutasi

Mutasi adalah perubahan urutan nukleotida dari gen atau kromosom. Mutasi pada DNA sering melibatkan dua timin yang berdekatan. Di hadapan sinar UV, bentuk dimer timin. Ini menyebabkan kekusutan dalam molekul DNA. Akibatnya, fungsi normal dari DNA yang terpengaruh dapat terhambat. Ketika mutasi terjadi, mekanisme perbaikan memperbaiki urutan DNA. Salah satu cara untuk memperbaiki mutasi yang hanya melibatkan satu untai DNA adalah perbaikan eksisi dasar. Mekanisme perbaikan ini bekerja dengan menghapus wilayah yang rusak dan kemudian menggantinya menggunakan untai lainnya (yaitu untai pelengkap) sebagai templat.

Fungsi biologis

Timin adalah salah satu dari lima nukleobase primer (atau kanonik); yang lainnya adalah sitosin, urasil, guanin, dan adenin. Mereka adalah nukleobasa mendasar yang membentuk kode genetik. Asam nukleat seperti molekul DNA dan RNA mengandung kode genetik untuk protein tertentu berdasarkan urutan nukleobasa. Asam nukleat memegang peran penting dalam fungsi seluler, faktor keturunan, dan kelangsungan hidup suatu organisme.

Timin: Pengertian, sifat, biosintesis dan fungsi
Timin: Pengertian, sifat, biosintesis dan fungsi 1

Asam nukleat seperti DNA dan RNA adalah polimer nukleotida monomer. Setiap nukleotida terdiri dari asam fosfat, gula (5-karbon), dan basa nitrogen (atau nu

Editor's Rating:
5
timin

Tinggalkan Balasan