Разница между цитозином и тимином

Основное различие - цитозин против тимина

Цитозин и тимин - это два типа азотистых оснований в нуклеотидах, которые образуют нуклеиновые кислоты. Другие азотистые основания, содержащиеся в нуклеиновых кислотах, - это аденин, гуанин и урацил. Урацил содержится только в РНК и участвует в синтезе белка. И цитозин, и тимин представляют собой пиримидины, содержащие шестичленное кольцо, состоящее из атомов углерода и азота (гетероциклическое ароматическое кольцо). В главное отличие между цитозином и тимином заключается в том, что цитозин присутствует как в ДНК, так и в РНК, комплементарное спаривание оснований с гуанином в то время как тимин обнаружен только в ДНК, комплементарном спаривании оснований с аденином.

В этой статье объясняется,

1. Что такое цитозин - Определение, структура, характеристики 2. Что такое тимин - Определение, структура, характеристики 3. В чем разница между цитозином и тимином?

Что такое цитозин

Цитозин - одно из трех пиримидиновых оснований, содержащихся в нуклеиновых кислотах. Два других пиримидиновых основания - это тимин и урацил. Кетогруппа у C-2 и аминогруппа у C-4 присутствуют в гетероциклическом ароматическом кольце цитозина. Цитозин содержится как в ДНК, так и в РНК как часть нуклеотида. Цитозин связывается с дезоксирибозой, образуя нуклеозид дезоксицитидина. Он также связывается с рибозой, образуя нуклеозид цитидина. Дезоксицитидин и цитидин связываются с тремя фосфатными группами, образуя их нуклеотиды, дезоксицитидинтрифосфат (dCTP) и цитидинтрифосфат (CTP), строя ДНК и РНК соответственно. В двойной спирали ДНК цитозин дополняет пары оснований с гуанином, образуя три водородные связи. Фермент ДНК-метилтрансфераза метилирует цитозин в 5-метилцитозин. Это метилирование ДНК является эпигенетическим механизмом, который контролирует экспрессию генов. Комплекс пар оснований цитозина с гуанином нестабилен, и цитозин может быть преобразован в урацил путем спонтанного дезаминирования. Это изменение восстанавливается ферментами репарации ДНК, такими как урацилгликозилаза. В противном случае это приводит к точечной мутации. Азотистое основание цитозин показано на рисунке 1.

Рисунок 1: Цитозин

Что такое тимин

Тимин - это еще один тип пиримидинового основания, обнаруженный только в ДНК. Гетероциклическое ароматическое кольцо тимина содержит две кетогруппы у C-2 и C-4, а также метильную группу у C-5. Тимин образует гликозидную связь с дезоксирибозой, производя дезокситимидин. Дезокситимидин фосфорилируется в дезокситимидинтрифосфат (dTTP), который служит одним из четырех строительных блоков ДНК. В двойной спирали ДНК тимин комплементарные пары оснований с аденином через две водородные связи. В РНК урацил соединяется с аденином, заменяя тимин. Тимин может быть получен путем метилирования урацила по C-5. Следовательно, он называется 5-метилурацилом. В присутствии УФ-излучения тимин образует димеры с соседними основаниями тимина или цитозина, что вызывает изгибы в двойной спирали ДНК. При лечении рака 5-фторурацил (5-fU) используется для замены тимина во время репликации ДНК. Это подавляет синтез ДНК во всех активно делящихся клетках.

Рисунок 2: Тимин

Определение

Цитозин: Цитозин - это пиримидиновое основание, которое является важным компонентом РНК и ДНК.

Тимин: Тимин - это пиримидиновое основание, которое соединено с аденином в двухцепочечной ДНК.

Присутствие

Цитозин: Цитозин присутствует как в ДНК, так и в РНК.

Тимин: Тимин встречается только в ДНК.

Функциональные группы

Цитозин: Гетероциклическое ароматическое кольцо цитозина содержит кетогруппу у С-2 и аминогруппу у С-4.

Тимин: Гетероциклическое ароматическое кольцо тимина содержит две кетогруппы у C-2 и C-4, а также метильную группу у C-5.

Молекулярная формула

Цитозин: Молекулярная формула цитозина - C₄ЧАС₅N₃О.

Тимин: Молекулярная формула тимина - C₅ЧАС₆N₂О₂.

Молярная масса

Цитозин: Молярная масса цитозина 111,1 г / моль.

Тимин: Молярная масса тимина составляет 126,1133 г / моль.

Дополнительная база

Цитозин: Цитозин, комплементарный пары оснований с гуанином.

Тимин: Дополнительные пары оснований тимина с аденином.

Количество водородных связей в паре

Цитозин: Цитозин образует с гуанином три водородные связи.

Тимин: Тимин образует две водородные связи с аденином.

Метилирование

Цитозин: Метилирование цитозина в 5-метилцитозин регулирует экспрессию гена.

Тимин: Тимин может быть получен путем метилирования урацила по его C-5.

Значение

Цитозин: Цитозин в ДНК может быть превращен в урацил путем спонтанного дезаминирования.

Тимин: 5-фУ можно использовать в качестве агента, заменяющего основание, во время лечения рака.

Заключение

Цитозин и тимин - два из трех пиримидиновых нуклеиновых оснований, обнаруженных в нуклеиновых кислотах. Цитозин присутствует как в ДНК, так и в РНК, комплементарном спаривании оснований с гуанином в двухцепочечной структуре. Напротив, тимин обнаружен только в ДНК, комплементарном спаривании оснований с аденином. В РНК тимин заменен урацилом. Цитозин участвует в регуляции генов. Тимин - это азотистое основание-мишень при лечении рака. Основное различие между цитозином и тимином заключается в наличии в нуклеиновых кислотах.

Ссылка: 1. Блэкберн, Виктория и Бронуин Харрис. «Что такое цитозин?» WiseGEEK. Conjecture Corporation, 8 апреля 2017 г. Web. 15 мая 2017г. 2. Смит, Б.П. Фарм Иоланда. «Что такое тимин?» News-Medical.net. N.p., 4 июня 2015 г. Web. 15 мая 2017г.

Изображение предоставлено: 1. «Химическая структура цитозина» (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia2. «Химическая структура тимина» (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia