Timidilato sintetase (TS) () é uma enzima que catalisa a conversão de monofosfato de deoxiuridina (dUMP) a monofosfato de deoxitimidina (dTMP). Timidina é um dos nucleotídeos no DNA. Com inibição de TS, um desequilíbrio de desoxinucleotídeos e níveis aumentados de dUMP surgem. Ambos causam danos ao DNA.

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