Galvenā atšķirība starp purīna un pirimidīna sintēzi ir tāda, ka purīna sintēze galvenokārt notiek pa glābšanas ceļu, savukārt pirimidīna sintēze notiek galvenokārt pa de novo ceļu.
Purīns un pirimidīns ir slāpekli saturošas bāzes. Purīniem ir sešu locekļu un piecu locekļu slāpekli saturošs gredzens, kas ir sapludināts viens ar otru. Pirimidīniem ir tikai sešu locekļu slāpekli saturošs gredzens. Purīni un pirimidīni ir galvenās nukleotīdu daļas, kas ir nukleīnskābju celtniecības bloki: DNS un RNS. Turklāt ATP ir enerģijas valūta, savukārt UTP un GTP ir arī enerģijas avoti. Tāpēc purīni un pirimidīni ir galvenie enerģijas nesēji. Tie ir prekursori nukleotīdu kofaktoru, piemēram, NAD, sintēzei. Purīnus un pirimidīnus sintezē, izmantojot divus galvenos ceļus: glābšanas un de novo ceļus. Glābšanas ceļā purīnus un pirimidīnus sintezē no degradācijas ceļu starpproduktiem. De novo ceļā purīnus un pirimidīnus sintezē no vienkāršām molekulām, īpaši no aminoskābju prekursoriem.
Kas ir purīna sintēze?
Purīni ir divas oglekļa slāpekļa gredzena bāzes. Tie sastāv no sešu locekļu un piecu locekļu slāpekli saturoša gredzena, kas sakausēts kopā. Ir četras purīna bāzes. Adenīns un guanīns ir divi purīni, kas iesaistīti nukleīnskābju nukleotīdu veidošanā. Hipoksantīns un ksantīns ir pārējie divi purīni, kas nepiedalās nukleotīdos, bet ir svarīgi purīna nukleotīdu sintēzei un degradācijai.
Attēls 01: Purīna sintēze
Purīnus sintezē kā ribonukleotīdus. Purīna sintēze notiek gan glābšanas, gan de novo ceļā. De novo ceļā IMP ir pirmais produkts, kas veidojas, un pēc tam tas pārvēršas par AMP vai GMP. De novo ceļā tiek izmantota visa glicīna molekula (4., 5., 7. atomi), aspartāta aminoslāpeklis (1. atoms), glutamīna amīda slāpeklis (3., 9. atomi), folātu-viena oglekļa baseina sastāvdaļas (atomi 2., 8), oglekļa dioksīds, riboze 5-P no glikozes un enerģija no ATP. Purīna sintēze, izmantojot glābšanas ceļu, notiek, izmantojot 5-fosforibozil-1-pirofosfātu (PRPP). Enzīms, ko sauc par fosforiboziltransferāzēm (PRT), katalizē purīnu izvadīšanu.
Kas ir pirimidīna sintēze?
Pirimidīni ir viena oglekļa-slāpekļa gredzena bāzes. Tie satur tikai sešu locekļu slāpekli saturošu gredzenu. Ir četri pirimidīni, piemēram, timīns, uracils, citozīns un orotskābe. Uracils ir atrodams tikai RNS. Citozīns ir atrodams gan DNS, gan RNS, savukārt timīns ir atrodams tikai DNS. Līdzīgi kā purīnu sintēze, arī pirimidīna sintēze notiek, izmantojot gan glābšanas, gan de novo ceļus.
Attēls 02: Pirimidīna sintēze
Pirimidīns De novo sintēze ir vienkāršāka nekā purīna sintēze, jo pirimidīna molekulas ir vienkāršas. Glutamīna amīda slāpeklis un oglekļa dioksīds nodrošina pirimidīna gredzena 2. un 3. atomu. Citus četrus gredzena atomus piegādā aspartāts. PRPP nodrošina molekulas cukura-fosfāta daļu. Pirimidīnu glābšanu katalizē nukleozīdu fosforilāzes (uridīna fosforilāze un deoksitimidīna fosforilāze) un nukleozīdu kināzes (timidīnkināze un uridīna kināze).
Kādas ir līdzības starp purīna un pirimidīna sintēzi?
- Gan purīns, gan pirimidīni tiek sintezēti kā nukleotīdi.
- Purīna un pirimidīna sintēze notiek, izmantojot glābšanu un de novo.
- De novo sintēzē gan purīna, gan pirimidīna sintēzei molekulas cukura-fosfāta daļu nodrošina PRPP.
- Cilvēki galvenokārt ir atkarīgi no purīnu un pirimidīnu endogēnās sintēzes.
- Glutamīns un aspartāts ir divi aminoskābju prekursori, kas nepieciešami abu nukleotīdu de novo sintēzei.
Kāda ir atšķirība starp purīna un pirimidīna sintēzi?
Purīna sintēze galvenokārt notiek pa glābšanas ceļu, savukārt pirimidīna sintēze notiek galvenokārt pa de novo ceļu. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp purīna un pirimidīna sintēzi. Turklāt pirimidīna sintēze ir daudz vienkāršāka nekā purīna sintēze, jo pirimidīns ir vienkārša molekula nekā purīns.
Gurther, glicīns ir aminoskābju prekursors purīnu sintēzei, savukārt glicīns nav iesaistīts pirimidīna sintēzē.
Zemāk infografikā ir parādītas atšķirības starp purīna un pirimidīna sintēzi.
Kopsavilkums - purīna un pirimidīna sintēze
Purīni un pirimidīni ir divu veidu slāpekli saturošas bāzes. Abas ir svarīgas molekulas, kas tiek sintezētas kā nukleotīdi, izmantojot gan glābšanas, gan de novo ceļus. Lielākā daļa purīnu tiek sintezēti, izmantojot glābšanas ceļu, savukārt lielākā daļa pirimidīnu tiek sintezēti de novo. Turklāt pirimidīna sintēze ir daudz vienkāršāka nekā purīna sintēze. PRPP ir nepieciešams gan purīna, gan pirimidīna sintēzei. Tādējādi tas apkopo atšķirību starp purīna un pirimidīna sintēzi.
