Ribotümidiin on nukleosiid, mis on tRNA ja rRNA ehitusplokk. Sellisena mängib see olulist rolli paljudes ainevahetusprotsessides.
Mis on ribotümidiin?
Ribotümidiini tuntakse ka kui 5-metüüluridiini. See on nukleosiid. Nukleosiidid on üksikud molekulid tRNA ja rRNA, mis esinevad rakkudes. TRNA ehk ülekandev DNA on nagu vahend, mida kasutatakse DNA aminohappeahelatesse tõlkimisel. Iga ribotümidiini molekul koosneb kahest ehitusplokist: a suhkur molekul ja nukleiinne alus. The suhkur molekul on β-D-ribofuranoos, mis muu hulgas koosneb viiest süsinik aatomid. Sel põhjusel nimetab bioloogia ka β-D-ribofuranoosi pentoosiks pärast kreekakeelset sõna "viis". Molekuli põhistruktuur on suletud ring, mis on ka viisnurkne. Ribotümidiini teine ehitusmaterjal on tümiin. Tümiin on nukleiinne alus ja see on ka inimese DNA oluline komponent, mis salvestab geneetilist teavet. Koos adeniiniga moodustab tümiin aluspaari. Tümiini N1 aatom seondub β-D-ribofuranoosi C1 aatomiga. Ribotümidiini molekulaarne valem on C10H14N2O6.
Funktsioon, tegevus ja rollid
Ribotümidiin ja veel kolm tüüpi nukleosiidid moodustavad tRNA ja rRNA. TRNA on ülekanne ribonukleiinhape. See aitab kaasa tõlkimisele, DNA bioloogilisele tõlkimisele valguahelateks. Tõlkimine tugineb geenide koopiatele. See eksemplar on messenger RNA või mRNA. Meeldib desoksüribonukleiinhape (DNA), see on bioloogiliste andmete salvestamise vorm. MRNA pärineb rakutuuma seest. See on DNA täpne koopia, mis ise ei lahku kunagi rakutuumast. Spetsialiseerunud ensüümide vastutavad kopeerimise eest; asemel suhkur desoksüriboosi, nad kasutavad suhkrut riboos mRNA jaoks. Valmis mRNA migreerub rakutuumast välja ja edastab seega geneetilise teabe ülejäänud inimrakku. Nn ribosoom tõlgib mRNA-st saadud teabe ahelaks valgud. Valguahel koosneb erinevatest aminohapped. Kokku on paarkümmend erinevat aminohapped et moodustavad seda keerulisem valk molekulid. Nn triplett ehk kolm DNA või RNA aluspaari kodeerib spetsiifilist aminohapet eristaval viisil. Ribosoom oma ülesande täitmiseks vajab tRNA-d, mis on RNA lühike ahel. TRNA transpordib aminohapped. Selleks seob tRNA ühe otsa aminohappe ja teise otsa dokkib sobiva tripleti. TRNA ühendab nüüd mRNA ja aminohappe nagu tihvt. Ribosoom liigutab koormatud tRNA ükshaaval asendisse. Amino happed ühendada biokeemiliste protsesside abil. Ribosoom libiseb ühe kolmiku edasi ja tRNA eraldub aminohappest ühel ja mRNA teisel küljel. Tühi tRNA saab nüüd uue aminohappe molekuli külge kinnitada ja uue ehitusploki tagasi tõlkida.
Moodustumine, esinemine, omadused ja optimaalsed tasemed
Ribotümidiin eksisteerib tavaliselt tahkes olekus. Inimese organism saab suhkrumolekuli (riboos) koos nukleiinse alusega. Kuigi DNA koosneb neljast alused adeniin, guaniin, tsütosiin ja tümiin, RNA-s asendab uratüül neljanda alusena tümiini. Uratsüül on väga sarnane tümiiniga. Oma molekulaarse struktuuri poolest erinevad need kaks ainult ühes rühmas (H3C). Mõlemad kuuluvad pürimidiini alused, mille põhistruktuur on pürimidiinitsükkel. See on suletud, rõngataoline struktuur, millel on kuus nurka ja kaks lämmastik aatomid. Kuigi bioloogia tunneb ribotümidiini ja muid nukleosiide peamiselt RNA komponentidena, mängib see rolli ka teistes bioloogilistes protsessides, kuna see ilmub makromolekulides ka ehitusmaterjalina.
Haigused ja häired
Ribotümidiiniga seoses tekkida võivad haigused hõlmavad geneetilisi defekte. Kiirgus, keemilised ained ja UV-valgus võivad mutatsioonide tõenäosust suurendada. Mutatsioon on viga geneetilises informatsioonis, milles DNA ahel kannatab. Selline kahjustus juhtub inimkehas pidevalt ja tavaliselt teatud ensüümide selliste rikkumiste avastamiseks ja kõrvaldamiseks. Aeg-ajalt jätavad nad defektid tähelepanuta või ei suuda neid õigesti või ainult puudulikult parandada. Kui ka raku enesehävitamise mehhanism ebaõnnestub, siis see kordab ja levitab seeläbi ka vigast geneetilist teavet. Selliste rikete hulka kuulub näiteks nukleiinide segiajamine või asendamine alused. Selle tulemusel kodeerivad geenid vale teavet, mis võib häirida tsentraalseid ainevahetusprotsesse. Sõltuvalt DNA või RNA asukohast, kus selline viga ilmneb, võivad mõjud olla väga erinevad. Isegi tRNA-s, milles ribotümidiin esineb ühe neljast nukleosiidist, võib olla vigu. Näiteks kui ribotümidiin sünteesitakse valesti, võib see mõjutada tõlkimist. Tõlkimine on protsess, mis tõlgib geneetilise teabe valgud. Täpsemalt, vead tRNA fragmendi otstes võivad põhjustada tRNA võimetuse õigesti seonduda mRNA või aminohappega, mida see peaks kandma.
