A ribotimidin egy nukleozid, amely a tRNS és az rRNS építőköve. Mint ilyen, fontos szerepet játszik számos anyagcsere-folyamatban.
Mi az a ribotimidin?
A ribotimidin 5-metiluridin néven is ismert. Ez egy nukleozid. A nukleozidok egyszeresek molekulák a sejtekben előforduló tRNS és rRNS. A tRNS vagy transzfer DNS olyan, mint egy eszköz, amelyet a DNS aminosavláncokká történő transzlálására használnak. Minden ribotimidin molekula két építőelemből áll: a cukor molekula és nukleáris bázis. A cukor a molekula a β-D-ribofuranóz, amely többek között ötből áll szén atomok. Emiatt a biológia a β-D-ribofuranózt pentóznak is nevezi, a görög „öt” szó után. A molekula alapstruktúrája egy zárt gyűrű, amely szintén ötszögletű. A ribotimidin második építőköve a timin. A timin nukleáris bázis, és az emberi DNS fontos összetevője is, amely genetikai információkat tárol. Az adeninnel együtt a timin bázispárt képez. A timin N1-atomja kötődik a β-D-ribofuranóz C1-atomjához. A ribotimidin molekula képlete C10H14N2O6.
Funkció, cselekvés és szerepek
Ribotimidin és három másik típusú nukleozid teszik ki tRNS és rRNS. A tRNS az átvitel ribonukleinsav. Segít a transzlációban, a DNS fehérje láncokká történő biológiai transzlációjában. A fordítás a gének másolatára támaszkodik. Ez a másolat a messenger RNS vagy mRNS. Mint dezoxiribonukleinsav (DNS), ez a biológiai adattárolás egyik formája. Az mRNS a sejtmag belsejéből származik. A DNS pontos másolata, amely soha nem hagyja el a sejtmagot. Specializált enzimek felelősek a másolásért; a helyett cukor dezoxiribóz, ők használják a cukrot ribóz az mRNS-hez. A kész mRNS kivándorol a sejtmagból, és így továbbítja a genetikai információt az emberi sejt többi részébe. Egy úgynevezett riboszóma az mRNS-ből származó információt lefordítja egy szálra fehérjék. A fehérje lánc különbözőekből áll aminosavak. Összesen húsz különböző aminosavak hogy teszik ki annál összetettebb fehérje molekulák. Az úgynevezett triplett, azaz három DNS vagy RNS bázispár, megkülönböztető módon kódol egy adott aminosavat. Ahhoz, hogy a riboszóma elvégezhesse feladatát, tRNS-re van szüksége, amely egy rövid RNS-lánc. A tRNS szállít aminosavak. Ehhez a tRNS köt egy aminosavat az egyik végéhez, a másik végén pedig a hozzáillő tripletthez. A tRNS most már mint egy csap összeköti az mRNS-t és az aminosavat. A riboszóma egyenként mozgatja a megterhelt tRNS-t a helyzetébe. Az amino savak biokémiai folyamatokkal kapcsolódnak össze. A riboszóma egy triplettel tovább csúszik, és a tRNS leválik az egyik oldalon az aminosavról, a másikon az mRNS-ről. Az üres tRNS most újra kapcsolódhat egy új aminosavmolekulához, és visszafordíthatja az új építőelemet.
Kialakulás, előfordulás, tulajdonságok és optimális szintek
A ribotimidin általában szilárd állapotban létezik. Az emberi test szintetizálni tudja a ribotimidint egy cukormolekula (ribóz) nukleáris bázissal. Míg a DNS a négyből áll bázisok adenin, guanin, citozin és timin, az RNS-ben az uracil helyettesíti a timin negyedik bázisként. Az uracil nagyon hasonlít a timinhez. Molekuláris felépítésükben a kettő csak egyetlen csoportban különbözik (H3C). Mindkettő a pirimidinhez tartozik bázisok, amelynek alapszerkezete egy pirimidin gyűrű. Ez egy zárt, gyűrűszerű szerkezet, hat sarokkal és kettővel nitrogén atomok. Bár a biológia elsősorban a ribotimidint és más nukleozidokat ismeri RNS-komponensként, más biológiai folyamatokban is szerepet játszik, mivel építőelemként jelenik meg a makromolekulákban is.
Betegségek és rendellenességek
A ribotimidinnel kapcsolatban előforduló betegségek genetikai hibák lehetnek. A sugárzás, kémiai anyagok és az UV fény növelheti a mutációk valószínűségét. A mutáció a genetikai információk hibája, amelyben a DNS-szál károsodást szenved. Ilyen károsodás az emberi testben állandóan előfordul, és általában bizonyos enzimek felderíteni és kijavítani az ilyen szabálytalanságokat. Esetenként azonban figyelmen kívül hagyják a hibákat, vagy nem képesek helyesen vagy csak hiányosan javítani őket. Ha a sejt önpusztító mechanizmusa is meghibásodik, akkor megismétli és ezáltal terjeszti a hibás genetikai információt is. Az ilyen kudarcok közé tartozik például a nukleáris összetévesztése vagy helyettesítése bázisok. Ennek eredményeként a gének hibás információt kódolnak, ami esetleg megzavarja a központi anyagcsere folyamatokat. A DNS vagy RNS helyétől függően, ahol ilyen hiba jelentkezik, a hatások nagyban változhatnak. Még a tRNS is, amelyben a ribotimidin a négy nukleozid egyikeként fordul elő, hibás lehet. Például, ha a ribotimidint helytelenül szintetizálják, ez befolyásolhatja a transzlációt. A fordítás az a folyamat, amely a genetikai információkat lefordítja fehérjék. Közelebbről, a tRNS-fragmens végeinek hibái azt eredményezhetik, hogy a tRNS nem képes helyesen kötődni ahhoz a mRNS-hez vagy aminosavhoz, amelyet állítólag szállít.