티민

3. 티민 불균형으로 인한 돌연변이

RNA에서 대부분의 경우 티민은 유라실로 대체된다. DNA에서 티민(T)은 두 개의 수소 결합을 통해 아데닌(A)과 염기쌍을 형성해서 핵산의 구조를 안정화시킨다.

DNA의 일반적인 돌연변이 중 하나는 자외선 존재 하에 두 개의 인접한 티민 또는 사이토신이 피리미딘 이합체를 형성하여 DNA의 정상적인 기능을 저해하는 비틀림을 유발할 수 있다.

대장균 파지 T4 성장 동안 티민 불균형, 즉 티민 부족이나 과잉은 돌연변이 증가를 유발한다.^[4] 티민 부족으로 인한 돌연변이는 DNA의 AT 염기쌍 부위에서만 발생하는 것으로 보이며, AT에서 GC로의 전이 돌연변이가 자주 발생한다.^[5] 세균인 ''대장균''에서도 티민 부족이 돌연변이를 유발하고 AT에서 GC로의 전이를 유발하는 것으로 나타났다.^[6]

4. 이론적 측면

2015년 3월, NASA 과학자들은 운석에서 발견된 피리미딘과 같은 시작 화학물질을 사용하여 우주 공간과 비슷한 조건의 실험실에서 유라실, 사이토신, 티민을 포함한 DNA와 RNA의 복잡한 유기 화합물이 추가로 형성되었다고 보고했다. 과학자들에 따르면, 우주에서 발견되는 탄소가 가장 풍부한 화학물질인 다환 방향족 탄화수소처럼 피리미딘은 적색거성 또는 우주 먼지와 성간운에서 형성되었을 가능성이 있다.^[14] 티민은 운석에서 발견되지 않았는데, 이는 DNA의 최초 가닥이 티민을 얻기 위해 다른 곳을 찾아야 했다는 것을 암시한다. 티민은 일부 운석의 모체 내에서 형성되었을 가능성이 있지만, 과산화 수소와의 산화 반응으로 인해 운석 내에서 지속적으로 존재하지 못했을 수도 있다.^[15]

5. 합성

티민은 천연물에서 얻은 해당 뉴클레오사이드의 가수분해를 통해 처음으로 제조되었다. 1900년대 초반부터 직접적인 화학적 합성에 대한 관심이 시작되었다. 에밀 피셔는 요소에서 시작하는 방법을 발표했지만, 더 실용적인 합성은 에틸 포르밀 프로피오네이트와 축합 반응을 통해 메틸이소티오요소를 사용하고, 피리미딘 중간체의 가수분해를 따랐다.^[9]

5. 1. 실험실 합성

6. 일반적인 DNA 돌연변이

티민의 또 다른 이름인 5-메틸유라실이 시사하듯이, 티민은 유라실의 5번 탄소의 메틸화에 의해 유도될 수 있다. RNA에서 대부분의 경우 티민은 유라실로 대체된다. DNA의 일반적인 돌연변이 중 하나는 자외선의 존재 하에 두 개의 인접한 티민 또는 사이토신이 피리미딘 이합체를 형성하여 DNA의 정상적인 기능을 저해하는 비틀림을 유발할 수 있다.^[13]

7. 암 치료에서의 역할

티민은 암 치료에서 5-플루오로유라실(5-FU)의 작용 표적이 될 수 있다. 5-플루오로유라실은 DNA 합성에서 티민이나 RNA 합성에서 유라실의 대사 유사체가 될 수 있다. 이러한 유사체로의 치환은 활발하게 분열하는 세포에서 DNA 합성을 억제한다.^[13]

8. 사후 변화

티민의 또 다른 이름인 5-메틸유라실이 시사하듯이, 티민은 유라실의 5번 탄소를 메틸화하여 유도할 수 있다. 티민은 생물이 죽은 뒤 시간이 지남에 따라 히단토인으로 산화되는 경우가 많다.^[13]

9. 관련 물질

티민은 유라실을 메틸화하여 유도할 수 있으며, 티민의 또 다른 이름은 5-메틸유라실이다. RNA에서 티민은 대부분 유라실로 대체된다. 티민은 디옥시리보스와 결합하여 뉴클레오사이드인 디옥시티미딘(티미딘)을 생성한다.

참조

_[1] 논문 Data base of aqueous solubility for organic non-electrolytes https://www.scienced[...] 2021-11-14
_[2] 논문 Ueber das Thymin, ein Spaltungsproduct der Nucleïnsäure http://gallica.bnf.f[...] 2021-11-14
_[3] 논문 Ancient DNA 2001-05-01
_[4] 논문 Stimulation of mutation in phage T 4 by lesions in gene 32 and by thymidine imbalance 1972-10-01
_[5] 논문 Thymineless mutagenesis in bacteriophage T4 1973-07-01
_[6] 논문 Thymineless mutagenesis in Escherichia coli 1974-09-01
_[7] 웹사이트 NASA Ames Reproduces the Building Blocks of Life in Laboratory http://www.nasa.gov/[...] NASA 2021-11-15
_[8] 웹사이트 Did the Seeds of Life Come from Space? https://blogs.scient[...] Scientific American 2016-11-10
_[9] 논문 On some condensation products of the pseudothioureas: synthesis of uracil, thymine, and similar compounds. https://babel.hathit[...]
_[10] 논문 An environmentally benign approach to the synthesis of thymine via hydroformylation of methyl acrylate
_[11] 웹사이트 http://www.chugokuh.[...]
_[12] 논문 Ueber das Thymin, ein Spaltungsproduct der Nucleïnsäure http://gallica.bnf.f[...] 1893
_[13] 논문
_[14] 웹인용 NASA Ames Reproduces the Building Blocks of Life in Laboratory http://www.nasa.gov/[...] 2015-03-03
_[15] 뉴스 Did the Seeds of Life Come from Space? https://blogs.scient[...]