Біосинтез основи ДНК тиміну залежить від активності ферменту
для каталізації метилювання урацилової частини 2'-дезоксиуридин-5'-монофосфату. Усі відомі тимідилатсинтази покладаються на залишок активного центру ферменту для активації 2'-дезоксиуридин-5'-монофосфату. 16 квітня 2009 р.
Біосинтетичний шлях тіаміну складається з окремих гілок для синтезу піримідинових і тіазолових кілець, які конденсуються з утворенням тіамінмонофосфату (ThMP), який згодом перетворюється на активну форму тіаміндифосфату (ThDP).
Першим етапом біосинтезу пурину є реакція конденсації, яку виконує глутамін-PRPP амідотрансфераза. Цей фермент переносить аміногрупу від глутаміну до PRPP, утворюючи 5-фосфорибозиламін. Наступний етап вимагає активації гліцину шляхом додавання фосфатної групи з АТФ.
Утворення тиміну з піримідину вимагає два окислення в положеннях 2 і 4 піримідинового кільця і метилювання в положенні 5.
Нуклеотиди можуть синтезуватися двома шляхами: шляхи de novo, де вони побудовані з простих попередників; і шляхи відновлення, де вони відновлюються та переробляються з нуклеотидів, отриманих із клітинного середовища.
Тіамін відіграє ключову роль у пентозофосфатний шлях, який є не лише альтернативним шляхом метаболізму глюкози, але й основним шляхом для синтезу кількох нейромедіаторів, нуклеїнових кислот, ліпідів, амінокислот, стероїдів і глутатіону.