Кіріспе

ДНҚ химиялық құрамы, В витаминінің аты да осыған ұқсас естіледі және көрінеді. Тимин ('/θ//aɪ//m//ᵻ//n/) (символ T немесе Thy) – ДНҚ нуклеин қышқылындағы G–C–A–T әріптерімен белгіленген төрт нуклеобазаның бірі. Қалғандары – аденин, гуанин және цитозин. Тимин сондай-ақ 5-метилурацил, пиримидин нуклеобазасы деп те аталады. РНҚ-да тимин урацил нуклеобазасымен алмастырылады. Тимин алғаш рет 1893 жылы Альбрехт Коссель мен Альберт Нойман бұзаудың тимус безінен бөліп алған, содан бері осылай аталған.

Алыстыру

Оның баламалы атауы (5-метилурацил) көрсеткендей, тимин урацилдің 5-ші көміртегінде метилдену арқылы түзілуі мүмкін. РНҚ-да тимин көбінесе урацилмен алмастырылады. ДНҚ-да тимин (Т) екі сутекті байланыс арқылы аденине (А) байланысады, осылайша нуклеин қышқылының құрылымын тұрақтандырады. Тимин дезоксирибозамен бірігіп дезокситимидин нуклеозидін құрайды, бұл тимидин терминімен мағынасы бірдей. Тимидин үш фосфор қышқылы тобымен фосфорилденуі мүмкін, нәтижесінде dTMP (дезокситимидин монофосфаты), dTDP немесе dTTP (ди- және трифосфаттарға сәйкес) пайда болады. ДНҚ-ның жиі кездесетін мутацияларының бірі – екі жақын орналасқан тимин немесе цитозин, олар ультракүлгін сәуле әсерінен тимин димерлерін құрауы мүмкін, бұл ДНҚ молекуласында қалыпты функцияны бұзатын "қиылыстарға" әкеледі. Тимин 5-фторурацилдің (5-ФУ) қатерлі ісіктерді емдеудегі әсерінің нысаны болуы мүмкін. 5-ФУ тиминнің (ДНК синтезінде) немесе урацилдің (РНҚ синтезінде) метаболикалық аналогы болып табылады. Бұл аналогтың орнына қойылғанда белсенді бөлінетін жасушаларда ДНК синтезі тежеледі. Тимин негіздері организм өлгеннен кейін уақыт өте келе жиі гидантоиндерге тотығады.

Тиминдік тепе-теңдіктің бұзылуы мутацияға әкеледі

Т4 бактериофагының өсуі кезінде тиминнің жетіспеушілігі немесе артық болуы, тиминнің теңгерімсіздігіне алып келіп, мутация деңгейінің жоғарылауына себеп болады. Тимин жетіспеушілігінен туындаған мутациялар ДНК-дағы АТ негіз жұптарында ғана пайда болады және көбінесе АТ-дан ГК-ға өту мутациялары болып табылады. Escherichia coli бактериясында тимин жетіспеушілігі де мутагендік қасиетке ие екені анықталды және АТ-дан ГК-ға өтуге себеп болады.

Теориялық аспектілер

2015 жылдың наурыз айында НАСА ғалымдары алғаш рет ғарыш кеңістігінің жағдайларында, метеориттерде кездесетін пиримидин сияқты бастапқы химиялық заттарды қолдана отырып, лабораторияда урацил, цитозин және тимин сияқты күрделі ДНК және РНК органикалық қосылыстарының пайда болғанын хабарлады. Ғалымдардың пікірінше, пиримидин, полициклді ароматты көмірсутектер (ПАҚ) сияқты, тағы бір көміртегіге бай қосылыс, қызыл алып жұлдыздарда немесе жұлдызаралық шаң мен газ бұлттарында түзілген болуы мүмкін. Тимин метеориттерде табылған жоқ, бұл ДНК-ның алғашқы тізбектері осы құрылыс блогын алу үшін басқа жерден іздеуге мәжбүр болғанын көрсетеді. Тимин, метеориттердің аналық денелерінің бірінде пайда болған, бірақ сутек пероксидімен окидану реакциясы салдарынан осы денелерде сақталмаған болуы мүмкін.

Зертханалық синтез

Тимин алдымен табиғи көздерден алынған сәйкес нуклеозидтің гидролизі арқылы дайындалды. Оның тікелей химиялық синтезіне қызығушылық 1900 жылдардың басында туды: Эмиль Фишер мочевинадан басталатын әдіс жариялады, бірақ этил формальпропионатымен конденсация реакциясында метилизотиомочевина қолданылатын, одан кейін пиримидин аралық қосылысы гидролизделген, практикалық синтез тиімдірек болды.

Көптеген басқа да дайындық әдістері жасалды, оның ішінде жағдайлар оңтайландырылды, соның нәтижесінде мочевина жоғарыда көрсетілген реакцияда, әсіресе метил формальпропионатымен тікелей қолданылуы мүмкін.