Główna różnica – cytozyna vs tymina

Cytozyna i tymina to dwa rodzaje zasad azotowych w nukleotydach, które budują kwasy nukleinowe. Inne zasady azotowe występujące w kwasach nukleinowych to adenina, guanina i uracyl. Uracyl występuje tylko w RNA i bierze udział w syntezie białek. Zarówno cytozyna, jak i tymina są pirymidynami, zawierającymi sześcioczłonowy pierścień złożony z atomów węgla i azotu (heterocykliczny pierścień aromatyczny). ten główna różnica między cytozyną a tyminą jest to, że cytozyna znajduje się zarówno w DNA, jak i RNA, komplementarne parowanie zasad z guaniną natomiast tymina występuje tylko w DNA, komplementarnym parowaniu zasad z adeniną.

Ten artykuł wyjaśnia,

1. Co to jest cytozyna? – Definicja, struktura, charakterystyka 2. Co to jest tymina? – Definicja, struktura, charakterystyka 3. Jaka jest różnica między cytozyną a tyminą?

Co to jest cytozyna?

Cytozyna jest jedną z trzech zasad pirymidynowych występujących w kwasach nukleinowych. Pozostałe dwie zasady pirymidynowe to tymina i uracyl. Grupa ketonowa przy C-2 i grupa aminowa przy C-4 występują w heterocyklicznym pierścieniu aromatycznym cytozyny. Cytozyna znajduje się zarówno w DNA, jak i RNA jako część nukleotydu. Cytozyna wiąże się z dezoksyrybozą, tworząc nukleozyd deoksycytydynowy. Wiąże się również z rybozą, tworząc nukleozyd cytydynowy. Deoksycytydyna i cytydyna wiążą się z trzema grupami fosforanowymi, tworząc swoje nukleotydy, trifosforan deoksycytydyny (dCTP) i trifosforan cytydyny (CTP), budując odpowiednio DNA i RNA. W podwójnej helisie DNA komplementarne pary zasad cytozyny z guaniną tworzą trzy wiązania wodorowe. Enzym, metylotransferaza DNA, metyluje cytozynę do 5-metylocytozyny. Ta metylacja DNA jest mechanizmem epigenetycznym, który kontroluje ekspresję genów. Kompleks parowania zasad cytozyny z guaniną nie jest stabilny, a cytozyna może zostać zmieniona w uracyl przez spontaniczną deaminację. Ta zmiana jest przywracana przez enzymy naprawcze DNA, takie jak glikozylaza uracylowa. Jeśli nie, prowadzi to do mutacji punktowej. Na figurze 1 pokazano zasadę azotową, cytozynę.

Rycina 1: Cytozyna

Co to jest tymina?

Tymina to inny rodzaj zasady pirymidynowej występującej tylko w DNA. Heterocykliczny pierścień aromatyczny tyminy zawiera dwie grupy ketonowe przy C-2 i C-4 oraz grupę metylową przy C-5. Tymina tworzy wiązanie glikozydowe z dezoksyrybozą, tworząc dezoksytymidynę. Deoksytymidyna jest fosforylowana do trifosforanu deoksytymidyny (dTTP), który służy jako jeden z czterech bloków budulcowych DNA. W podwójnej helisie DNA komplementarne pary zasad tyminy łączą się z adeniną poprzez dwa wiązania wodorowe. W RNA uracyl paruje z adeniną, zastępując tyminę. Tymina może pochodzić z metylacji uracylu w C-5. Dlatego nazywa się to 5-metylouracylem. W obecności UV tymina tworzy dimery z sąsiadującymi zasadami tyminy lub cytozyny, co powoduje załamania w podwójnej helisie DNA. W leczeniu raka 5-fluorouracyl (5-fU) jest stosowany do zastąpienia tyminy podczas replikacji DNA. Hamuje to syntezę DNA we wszystkich aktywnie dzielących się komórkach.

Rycina 2: Tymina

Różnica między cytozyną a tyminą

Definicja

Cytozyna: Cytozyna jest zasadą pirymidynową, która jest niezbędnym składnikiem RNA i DNA.

Tymina: Tymina jest zasadą pirymidynową, która jest sparowana z adeniną w dwuniciowym DNA.

Obecność

Cytozyna: Cytozyna występuje zarówno w DNA, jak i RNA.

Tymina: Tymina występuje tylko w DNA.

Grupy funkcjonalne

Cytozyna: Heterocykliczny pierścień aromatyczny cytozyny zawiera grupę ketonową przy C-2 i grupę aminową przy C-4.

Tymina: Heterocykliczny pierścień aromatyczny tyminy zawiera dwie grupy ketonowe przy C-2 i C-4 oraz grupę metylową przy C-5.

Formuła molekularna

Cytozyna: Wzór cząsteczkowy cytozyny to C₄h₅n₃O.

Tymina: Wzór cząsteczkowy tyminy to C₅h₆n₂O₂.

Masa cząsteczkowa

Cytozyna: Masa molowa cytozyny wynosi 111,1 g/mol.

Tymina: Masa molowa tyminy wynosi 126.1133 g/mol.

Baza uzupełniająca

Cytozyna: Komplementarne pary zasad cytozyny z guaniną.

Tymina: Komplementarne pary zasad tyminy z adeniną.

Liczba wiązań wodorowych w parze

Cytozyna: Cytozyna tworzy trzy wiązania wodorowe z guaniną.

Tymina: Tymina tworzy dwa wiązania wodorowe z adeniną.

Metylacja

Cytozyna: Metylacja cytozyny do 5-metylocytozyny reguluje ekspresję genów.

Tymina: Tymina może pochodzić z metylacji uracylu w jego C-5.

Znaczenie

Cytozyna: Cytozyna w DNA może zostać przekształcona w uracyl przez spontaniczną deaminację.

Tymina: 5-fU można stosować jako środek zastępujący zasadę podczas leczenia raka.

Wniosek

Cytozyna i tymina to dwie z trzech nukleozasad pirymidynowych występujących w kwasach nukleinowych. Cytozyna występuje zarówno w DNA, jak i RNA, komplementarne parowanie zasad z guaniną w strukturze dwuniciowej. W przeciwieństwie do tego, tymina znajduje się tylko w DNA, komplementarnym parowaniu zasad z adeniną. W RNA tymina jest zastąpiona uracylem. Cytozyna bierze udział w regulacji genów. Tymina jest ukierunkowaną nukleozasadą podczas leczenia raka. Główna różnica między cytozyną a tyminą polega na występowaniu w kwasach nukleinowych.

Odniesienie:1. Blackburn, Victoria i Bronwyn Harris. „Co to jest cytozyna?” MądryGEEK. Conjecture Corporation, 08 kwietnia 2017 r. Sieć. 15 maja 2017r. 2. Smith, BPharm Yolanda. „Co to jest tymina?” Aktualności-Medical.net. N.p., 4 czerwca 2015 r. Sieć. 15 maja 2017r.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:1. „Struktura chemiczna cytozyny” (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia2. „Struktura chemiczna tyminy” (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia