Unterschied zwischen Cytosin und Thymin
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Hauptunterschied - Cytosin vs. Thymin
Cytosin und Thymin sind zwei Arten von stickstoffhaltigen Basen in Nukleotiden, die Nukleinsäuren bilden. Die anderen stickstoffhaltigen Basen in Nukleinsäuren sind Adenin, Guanin und Uracil. Uracil kommt nur in RNA vor und ist an der Proteinsynthese beteiligt. Sowohl Cytosin als auch Thymin sind Pyrimidine, die einen Sechsring enthalten, der aus Kohlenstoff- und Stickstoffatomen besteht (heterocyclischer aromatischer Ring). Das Hauptunterschied zwischen Cytosin und Thymin ist das Cytosin wird sowohl in DNA als auch in RNA gefunden, eine komplementäre Basenpaarung mit Guanin wohingegen Thymin kommt nur in DNA vor, komplementäre Basenpaarung mit Adenin.
Dieser Artikel erklärt,
1. Was ist Cytosin?
- Definition, Struktur, Merkmale
2. Was ist Thymin?
- Definition, Struktur, Merkmale
3. Was ist der Unterschied zwischen Cytosin und Thymin?
Was ist Cytosin?
Cytosin ist eine der drei Pyrimidinbasen in Nukleinsäuren. Andere zwei Pyrimidinbasen sind Thymin und Uracil. Eine Ketogruppe am C-2 und eine Amingruppe am C-4 kommen im heterocyclischen aromatischen Ring von Cytosin vor. Cytosin kommt sowohl in DNA als auch in RNA als Teil eines Nukleotids vor. Cytosin bindet an Desoxyribose und bildet Desoxycytidinnucleosid. Es bindet auch an Ribose und bildet Cytidinnucleosid. Desoxycytidin und Cytidin binden sich mit drei Phosphatgruppen und bilden ihre Nukleotide, Desoxycytidintriphosphat (dCTP) und Cytidintriphosphat (CTP). In der DNA-Doppelhelix paart Cytosin-komplementäre Base mit Guanin durch Bildung von drei Wasserstoffbrückenbindungen. Das Enzym DNA-Methyltransferase methyliert Cytosin zu 5-Methylcytosin. Diese DNA-Methylierung ist ein epigenetischer Mechanismus, der die Genexpression steuert. Der Basenpaarungskomplex von Cytosin mit Guanin ist nicht stabil, und Cytosin kann durch spontane Desaminierung in Uracil umgewandelt werden. Diese Veränderung wird durch die DNA-Reparaturenzyme wie Uracil-Glykosylase wiederhergestellt. Wenn nicht, führt dies zu einer Punktmutation. Die stickstoffhaltige Base Cytosin ist in gezeigt Abbildung 1.
Abbildung 1: Cytosin
Was ist Thymin?
Thymin ist eine andere Art von Pyrimidinbase, die nur in der DNA vorkommt. Der heterocyclische aromatische Ring von Thymin enthält zwei Ketogruppen an C-2 und C-4 sowie eine Methylgruppe an C-5. Thymin bildet mit Desoxyribose eine glykosidische Bindung, wodurch Desoxythymidin entsteht. Desoxythymidin wird zu Desoxythymidintriphosphat (dTTP) phosphoryliert, das als einer der vier Bausteine der DNA dient. In der DNA-Doppelhelix paart Thymin-komplementäre Base über zwei Wasserstoffbrücken mit Adenin. In RNA paart sich Uracil mit Adenin und ersetzt Thymin. Thymin kann durch Methylierung von Uracil bei C-5 abgeleitet werden. Daher wird es 5-Methyluracil genannt. In Gegenwart von UV bildet Thymin Dimere mit benachbarten Thymin- oder Cytosinbasen, was Knicke in der DNA-Doppelhelix verursacht. Bei der Krebsbehandlung wird 5-Fluorouracil (5-fU) verwendet, um Thymin während der DNA-Replikation zu ersetzen. Dies hemmt die DNA-Synthese in allen aktiv teilenden Zellen.
Abbildung 2: Thymin
Unterschied zwischen Cytosin und Thymin
Definition
Cytosin: Cytosin ist eine Pyrimidinbase, die ein wesentlicher Bestandteil von RNA und DNA ist.
Thymin: Thymin ist eine Pyrimidinbase, die mit Adenin in doppelsträngiger DNA gepaart ist.
Gegenwart
Cytosin: Cytosin kommt sowohl in DNA als auch in RNA vor.
Thymin: Thymin kommt nur in der DNA vor.
Funktionelle Gruppen
Cytosin: Der heterocyclische aromatische Ring von Cytosin enthält eine Ketogruppe an der C-2 und eine Amingruppe an der C-4.
Thymin: Der heterocyclische aromatische Ring von Thymin enthält zwei Ketogruppen an C-2 und C-4 sowie eine Methylgruppe an C-5.
Molekularformel
Cytosin: Molekülformel von Cytosin ist C4H5N3O.
Thymin: Molekülformel von Thymin ist C5H6N2O2.
Molmasse
Cytosin: Die Molmasse von Cytosin beträgt 111,1 g / mol.
Thymin: Die Molmasse von Thymin beträgt 126,1133 g / mol.
Ergänzende Basis
Cytosin: Komplementäre Cytosin-Basenpaare mit Guanin.
Thymin: Thymin-komplementäre Basenpaare mit Adenin.
Anzahl der Wasserstoffbrücken im Paar
Cytosin: Cytosin bildet mit Guanin drei Wasserstoffbrücken.
Thymin: Thymin bildet mit Adenin zwei Wasserstoffbrücken.
Methylierung
Cytosin: Die Methylierung von Cytosin zu 5-Methylcytosin reguliert die Genexpression.
Thymin: Thymin kann durch Methylierung von Uracil an seinem C-5 abgeleitet werden.
Bedeutung
Cytosin: Cytosin in DNA kann durch spontane Desaminierung in Uracil umgewandelt werden.
Thymin: Das 5-fU kann während der Krebsbehandlung als Basensubstitutionsmittel verwendet werden.
Fazit
Cytosin und Thymin sind zwei der drei Pyrimidin-Nukleobasen, die in Nukleinsäuren gefunden werden. Cytosin kommt sowohl in DNA als auch in RNA vor, eine komplementäre Basenpaarung mit Guanin in der doppelsträngigen Struktur. Im Gegensatz dazu wird Thymin nur in DNA gefunden, die komplementäre Basenpaarung mit Adenin. In RNA wird Thymin durch Uracil ersetzt. Cytosin ist an der Genregulation beteiligt. Thymin ist eine zielgerichtete Nukleobase während der Krebsbehandlung. Der Hauptunterschied zwischen Cytosin und Thymin besteht im Auftreten von Nukleinsäuren.
Referenz:
1. Blackburn, Victoria und Bronwyn Harris. "Was ist Cytosin?" WiseGEEK. Conjecture Corporation, 08. April 2017. Web. 15. Mai 2017.
2. Smith, BPharm Yolanda. "Was ist Thymine?" Nachrichten-Medical.net. N.p., 04. Juni 2015. Web. 15. Mai 2017.
Bildhöflichkeit:
1. "Chemische Struktur von Cytosin" (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Chemische Struktur von Thymin" (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
