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]
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]
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]
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]
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]
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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]
Wir bezeichnen diese Substanz als Thymin.[Designamos esta sustancia como timina.]