Timina
Compuesto químico del ADN
Timina
Nombres
Nombre IUPAC preferido
5-Metilpirimidina-2,4(1 H ,3 H )-diona
Otros nombres
5-Metiluracilo
Identificadores
  • 65-71-4 controlarY
Modelo 3D ( JSmol )
  • Imagen interactiva
EBICh
  • CHEBI:17821 controlarY
Química biológica
  • ChEMBL993 controlarY
Araña química
  • 1103 controlarY
Tarjeta informativa de la ECHA100.000.560
  • 4581
MallaTimina
Identificador de centro de PubChem
  • 1135
UNIVERSIDAD
  • QR26YLT7LT controlarY
  • DTXSID4052342
  • InChI=1S/C5H6N2O2/c1-3-2-6-5(9)7-4(3)8/h2H,1H3,(H2,6,7,8,9) controlarY
    Clave: RWQNBRDOKXIBIV-UHFFFAOYSA-N controlarY
  • O=C1NC(=O)NC=C1C
Propiedades
C5H6N2O2​​​​​​​
Masa molar126,115  g·mol −1
Densidad1,223 g cm −3 (calculado)
Punto de fusión316 a 317 °C (601 a 603 °F; 589 a 590 K)
Punto de ebullición335 °C (635 °F; 608 K) (se descompone)
3,82 g/L [1]
Acidez (p K a )9.7
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa).
Compuesto químico

La timina ( / ˈθaɪmɪn / ) ( símbolo T o Thy ) es una de las cuatro bases nucleotídicas en el ácido nucleico del ADN que se representan por las letras G–C–A–T. Las otras son adenina , guanina y citosina . La timina también se conoce como 5-metiluracilo, una nucleobase de pirimidina . En el ARN , la timina es reemplazada por la nucleobase uracilo . La timina fue aislada por primera vez en 1893 por Albrecht Kossel y Albert Neumann de las glándulas del timo de ternera , de ahí su nombre. [2]

Derivación

Como sugiere su nombre alternativo (5-metiluracilo), la timina puede derivarse de la metilación del uracilo en el carbono 5. En el ARN , la timina se reemplaza por uracilo en la mayoría de los casos. En el ADN, la timina (T) se une a la adenina (A) a través de dos enlaces de hidrógeno, estabilizando así las estructuras de los ácidos nucleicos.

La timina combinada con la desoxirribosa crea el nucleósido desoxitimidina , que es sinónimo del término timidina . La timidina puede fosforilarse con hasta tres grupos de ácido fosfórico, produciendo dTMP ( monofosfato de desoxitimidina ) , dTDP o dTTP ( para los difosfatos y trifosfatos , respectivamente ) .

Una de las mutaciones más comunes del ADN involucra dos timinas o citosinas adyacentes, las cuales, en presencia de luz ultravioleta , pueden formar dímeros de timina , causando "torceduras" en la molécula de ADN que inhiben el funcionamiento normal.

La timina también podría ser un objetivo para las acciones del 5- fluorouracilo (5-FU) en el tratamiento del cáncer . El 5-FU puede ser un análogo metabólico de la timina (en la síntesis de ADN) o del uracilo (en la síntesis de ARN). La sustitución de este análogo inhibe la síntesis de ADN en células en división activa.

Las bases de timina con frecuencia se oxidan a hidantoínas con el tiempo después de la muerte de un organismo. [3]

El desequilibrio de timina provoca mutación

Durante el crecimiento del bacteriófago T4 , un desequilibrio en la disponibilidad de timina, ya sea una deficiencia o un exceso de timina, provoca un aumento de la mutación . [4] Las mutaciones causadas por la deficiencia de timina parecen ocurrir solo en los sitios de pares de bases AT en el ADN y a menudo son mutaciones de transición de AT a GC . [5] En la bacteria Escherichia coli , también se encontró que la deficiencia de timina era mutagénica y causaba transiciones de AT a GC. [6]

Aspectos teóricos

En marzo de 2015, los científicos de la NASA informaron que, por primera vez, se han formado en el laboratorio, en condiciones del espacio exterior , compuestos orgánicos complejos de ADN y ARN de la vida , incluidos el uracilo , la citosina y la timina, utilizando sustancias químicas de partida, como la pirimidina , que se encuentra en meteoritos . La pirimidina, al igual que los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), otro compuesto rico en carbono, puede haberse formado en gigantes rojas o en nubes de polvo y gas interestelares, según los científicos. [7] No se ha encontrado timina en meteoritos, lo que sugiere que las primeras hebras de ADN tuvieron que buscar en otro lugar para obtener este bloque de construcción. La timina probablemente se formó dentro de algunos cuerpos progenitores de meteoritos, pero puede que no haya persistido dentro de estos cuerpos debido a una reacción de oxidación con peróxido de hidrógeno . [8]

Síntesis

Síntesis de laboratorio

La timina se preparó por primera vez mediante la hidrólisis del nucleósido correspondiente obtenido de fuentes naturales. El interés por su síntesis química directa comenzó a principios del siglo XX: Emil Fischer publicó un método a partir de urea , pero una síntesis más práctica utilizó metilisotiourea en una reacción de condensación con propionato de etilo y formil, seguida de la hidrólisis del intermediario de pirimidina: [9]

Se han desarrollado muchos otros métodos preparativos, incluidas condiciones optimizadas para que la urea se pueda utilizar directamente en la reacción mostrada anteriormente, preferiblemente con metil formil propionato. [10]

Véase también

Referencias

  1. ^ Dannenfelser, R.-M.; Yalkowsky, SH (diciembre de 1991). "Base de datos de solubilidad acuosa para no electrolitos orgánicos". Science of the Total Environment . 109 (C): 625–628. Código Bibliográfico :1991ScTEn.109..625D. doi :10.1016/0048-9697(91)90214-Y . Consultado el 14 de noviembre de 2021 .
  2. ^ Alberto, Kossel ; Neumann, Albert (octubre-diciembre de 1893). "Ueber das Thymin, ein Spaltungsproduct der Nucleïnsäure" [Sobre la timina, un producto de escisión del ácido nucleico]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 26 (3): 2753–2756. doi :10.1002/cber.18930260379 . Consultado el 14 de noviembre de 2021 . pag. 2754: Wir bezeichnen diese Substanz als Thymin. [Designamos esta sustancia como timina.]
  3. ^ Hofreiter, Michael; Serré, David; Poinar, Henrik N .; Kuch, Melanie; Pääbo, Svante (1 de mayo de 2001). "ADN antiguo". Naturaleza Reseñas Genética . 2 (5): 353–359. doi :10.1038/35072071. PMID  11331901. S2CID  205016024.
  4. ^ Bernstein, Carol; Bernstein, Harris; Mufti, Siraj; Strom, Barbara (octubre de 1972). "Estimulación de la mutación en el fago T 4 por lesiones en el gen 32 y por desequilibrio de timidina". Mutat. Res. 16 (2): 113–119. doi :10.1016/0027-5107(72)90171-6. PMID  4561494.
  5. ^ Smith, M. Diane; Green, Ronald R.; Ripley, Lynn S.; Drake, John W. (julio de 1973). "Mutagénesis sin timina en el bacteriófago T4". Genética . 74 (3): 393–403. doi :10.1093/genetics/74.3.393. PMC 1212957 . PMID  4270369. 
  6. ^ Deutch, Charles E.; Pauling, Crellin (septiembre de 1974). "Mutagénesis sin timina en Escherichia coli". J. Bacteriol. 119 (3): 861–7. doi :10.1128/JB.119.3.861-867.1974. PMC 245692. PMID  4605383 .  
  7. ^ Marlaire, Ruth (3 de marzo de 2015). «La NASA Ames reproduce los componentes básicos de la vida en el laboratorio». www.nasa.gov . NASA . Archivado desde el original el 5 de marzo de 2015 . Consultado el 15 de noviembre de 2021 .
  8. ^ Tasker, Elizabeth (10 de noviembre de 2016). "¿Las semillas de la vida vinieron del espacio?". blogs.scientificamerican.com . Scientific American . Consultado el 24 de noviembre de 2016 .
  9. ^ Wheeler, HI; Merriam, HF (1903). "Sobre algunos productos de condensación de las pseudotioureas: síntesis de uracilo, timina y compuestos similares". American Chemical Journal . 29 (5): 478–492.
  10. ^ Guo, Xianghai; Shen, Jiaxiang (2014). "Un enfoque ambientalmente benigno para la síntesis de timina mediante hidroformilación de acrilato de metilo". Revista de Química - Chemical Monthly . 145 (4): 657–661. doi :10.1007/s00706-013-1128-y. S2CID  97367180.
  • Espectro MS de timina
  • Enciclopedia Infoplease
  • Ayuda científica: Estructura y replicación del ADN
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