Ключевое различие между синтезом пуринов и пиримидинов заключается в том, что синтез пуринов происходит в основном по пути утилизации, тогда как синтез пиримидинов происходит в основном по пути De novo.
Пурин и пиримидин являются азотсодержащими основаниями. Пурины имеют слитые друг с другом шестичленное и пятичленное азотсодержащие кольца. Пиримидины имеют только шестичленное азотсодержащее кольцо. Пурины и пиримидины являются основными частями нуклеотидов, которые являются строительными блоками нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. Более того, АТФ является энергетической валютой, а УТФ и ГТФ также являются источниками энергии. Поэтому пурины и пиримидины являются основными переносчиками энергии. Они являются предшественниками для синтеза нуклеотидных кофакторов, таких как НАД. Пурины и пиримидины синтезируются двумя основными путями: путями спасения и путями De novo. В пути утилизации пурины и пиримидины синтезируются из промежуточных продуктов путей деградации. В пути De novo пурины и пиримидины синтезируются из простых молекул, особенно из предшественников аминокислот.
Что такое синтез пуринов?
Пурины представляют собой два углеродно-азотных кольцевых основания. Они состоят из слитых вместе шестичленного и пятичленного азотсодержащего кольца. Существует четыре пуриновых основания. Аденин и гуанин - два пурина, участвующих в образовании нуклеотидов для нуклеиновых кислот. Гипоксантин и ксантин - два других пурина, которые не участвуют в нуклеотидах, но важны для синтеза и деградации пуриновых нуклеотидов.
Рисунок 01: Синтез пуринов
Пурины синтезируются в виде рибонуклеотидов. Синтез пуринов происходит как по путям спасения, так и по путям De novo. В пути De novo IMP является первым образующимся продуктом, а затем он превращается либо в AMP, либо в GMP. Путь de novo использует всю молекулу глицина (атомы 4, 5, 7), амино-азот аспартата (атом 1), амидный азот глутамина (атомы 3, 9), компоненты фолатно-одноуглеродного пула (атомы 2)., 8), углекислый газ, рибозу 5-P из глюкозы и энергию из АТФ. Синтез пуринов по пути спасения происходит с использованием 5-фосфорибозил-1-пирофосфата (PRPP). Фермент, называемый фосфорибозилтрансферазой (PRT), катализирует утилизацию пуринов.
Что такое синтез пиримидина?
Пиримидины представляют собой одноуглеродно-азотные кольцевые основания. Они содержат только шестичленное азотсодержащее кольцо. Существует четыре пиримидина: тимин, урацил, цитозин и оротовая кислота. Урацил содержится только в РНК. Цитозин содержится как в ДНК, так и в РНК, а тимин - только в ДНК. Подобно синтезу пуринов, синтез пиримидинов также происходит как по путям спасения, так и по путям de novo.
Рисунок 02: Синтез пиримидина
Синтез пиримидина De novo проще, чем синтез пурина, поскольку молекулы пиримидина просты. Азот и углекислый газ амида глутамина обеспечивают атомы 2 и 3 пиримидинового кольца. Другие четыре атома кольца поставляются аспартатом. PRPP поставляет сахаро-фосфатную часть молекулы. Спасение пиримидинов катализируется нуклеозидфосфорилазами (уридинфосфорилазой и дезокситимидинфосфорилазой) и нуклеозидкиназами (тимидинкиназой и уридинкиназой).
Каковы сходства между синтезом пуринов и пиримидинов?
- И пурины, и пиримидины синтезируются в виде нуклеотидов.
- Синтез пуринов и пиримидинов происходит путем утилизации и De novo.
- В синтезе De novo как для синтеза пуринов, так и для синтеза пиримидинов сахарофосфатная часть молекулы обеспечивается PRPP.
- Человеческий организм в основном зависит от эндогенного синтеза пуринов и пиримидинов.
- Глютамин и аспартат являются двумя предшественниками аминокислот, необходимыми для синтеза обоих нуклеотидов de novo.
В чем разница между синтезом пуринов и пиримидинов?
Синтез пуринов в основном происходит по пути утилизации, тогда как синтез пиримидинов происходит в основном по пути de novo. Итак, в этом ключевое различие между синтезом пуринов и пиримидинов. Кроме того, синтез пиримидина намного проще, чем синтез пурина, поскольку пиримидин представляет собой более простую молекулу, чем пурин.
Гертермор, глицин является предшественником аминокислоты для синтеза пуринов, в то время как глицин не участвует в синтезе пиримидина.
Ниже в инфографике представлены различия между синтезом пуринов и пиримидинов.
Резюме – Синтез пуринов и пиримидинов
Пурины и пиримидины представляют собой два вида азотсодержащих оснований. Обе являются важными молекулами, которые синтезируются в виде нуклеотидов как путем спасения, так и путем de novo. Большинство пуринов синтезируются путем восстановления, в то время как большинство пиримидинов синтезируются de novo. Более того, синтез пиримидинов намного проще синтеза пуринов. PRPP необходим для синтеза как пуринов, так и пиримидинов. Таким образом, это суммирует разницу между синтезом пуринов и пиримидинов.
