Kľúčový rozdiel medzi syntézou purínov a pyrimidínov je v tom, že k syntéze purínov dochádza hlavne cestou záchrany, zatiaľ čo k syntéze pyrimidínov dochádza hlavne cestou de novo.
Purín a pyrimidín sú zásady obsahujúce dusík. Puríny majú šesťčlenný a päťčlenný kruh obsahujúci dusík navzájom fúzovaný. Pyrimidíny majú iba šesťčlenný kruh obsahujúci dusík. Puríny a pyrimidíny sú hlavnými časťami nukleotidov, ktoré sú stavebnými blokmi nukleových kyselín: DNA a RNA. Navyše ATP je energetická mena, zatiaľ čo UTP a GTP sú tiež zdroje energie. Preto sú puríny a pyrimidíny hlavnými nosičmi energie. Sú to prekurzory pre syntézu nukleotidových kofaktorov, ako je NAD. Puríny a pyrimidíny sa syntetizujú dvoma hlavnými spôsobmi: záchranou a de novo cestou. V záchrannej ceste sa puríny a pyrimidíny syntetizujú z medziproduktov z degradačných ciest. V de novo ceste sa puríny a pyrimidíny syntetizujú z jednoduchých molekúl, najmä z prekurzorov aminokyselín.
Čo je syntéza purínov?
Puríny sú dve kruhové bázy uhlíka a dusíka. Pozostávajú zo šesťčlenného a päťčlenného kruhu obsahujúceho dusík, ktoré sú spolu fúzované. Existujú štyri purínové bázy. Adenín a guanín sú dva puríny, ktoré sa podieľajú na tvorbe nukleotidov pre nukleové kyseliny. Hypoxantín a xantín sú ďalšie dva puríny, ktoré sa nezúčastňujú na nukleotidoch, ale sú dôležité pre syntézu a degradáciu purínových nukleotidov.
Obrázok 01: Syntéza purínov
Puríny sa syntetizujú ako ribonukleotidy. Syntéza purínov prebieha prostredníctvom záchrannej aj de novo cesty. V de novo dráhe je IMP prvým vytvoreným produktom a potom sa konvertuje buď na AMP alebo GMP. De novo dráha využíva celú molekulu glycínu (atómy 4, 5, 7), amino dusík aspartátu (atóm 1), amidový dusík glutamínu (atómy 3, 9), zložky folát-jeden-uhlík (atómy 2)., 8), oxid uhličitý, ribóza 5-P z glukózy a energia z ATP. Syntéza purínov cez záchrannú dráhu sa uskutočňuje s použitím 5-fosforibozyl-1-pyrofosfátu (PRPP). Enzým nazývaný fosforibozyltransferázy (PRT) katalyzuje záchranu purínov.
Čo je pyrimidínová syntéza?
Pyrimidíny sú kruhové bázy s jedným uhlíkom a dusíkom. Obsahujú iba šesťčlenný kruh obsahujúci dusík. Existujú štyri pyrimidíny ako tymín, uracil, cytozín a kyselina orotová. Uracil sa nachádza iba v RNA. Cytozín sa nachádza v DNA aj RNA, zatiaľ čo tymín sa nachádza iba v DNA. Podobne ako pri syntéze purínov, aj syntéza pyrimidínov prebieha prostredníctvom záchranných aj de novo ciest.
Obrázok 02: Syntéza pyrimidínu
Pyrimidín Syntéza de novo je jednoduchšia ako syntéza purínov, pretože molekuly pyrimidínu sú jednoduché. Glutamínový amidový dusík a oxid uhličitý poskytujú atómy 2 a 3 pyrimidínového kruhu. Ďalšie štyri atómy kruhu sú dodávané aspartátom. PRPP dodáva cukrovo-fosfátovú časť molekuly. Záchrana pyrimidínov je katalyzovaná nukleozidovými fosforylázami (uridínfosforylázou a deoxytymidínfosforylázou) a nukleozidovými kinázami (tymidínkináza a uridínkináza).
Aké sú podobnosti medzi syntézou purínov a pyrimidínov?
- Puríny aj pyrimidíny sa syntetizujú ako nukleotidy.
- Syntéza purínov a pyrimidínov prebieha prostredníctvom záchrany a de novo.
- Pri syntéze de novo pre syntézu purínov aj pyrimidínov je cukor-fosfátová časť molekuly dodávaná prostredníctvom PRPP.
- Ľudia závisia hlavne od endogénnej syntézy purínov a pyrimidínov.
- Glutamín a aspartát sú dva prekurzory aminokyselín potrebné na de novo syntézu oboch nukleotidov.
Aký je rozdiel medzi syntézou purínov a pyrimidínov?
Syntéza purínov prebieha hlavne cestou záchrany, zatiaľ čo syntéza pyrimidínu prebieha hlavne cestou de novo. Toto je kľúčový rozdiel medzi syntézou purínu a pyrimidínu. Okrem toho je syntéza pyrimidínu oveľa jednoduchšia ako syntéza purínov, pretože pyrimidín je jednoduchá molekula ako purín.
Glycín je navyše prekurzorom aminokyselín na syntézu purínov, zatiaľ čo glycín sa na syntéze pyrimidínov nezúčastňuje.
Pod infografikou sú vedľa seba uvedené rozdiely medzi syntézou purínov a pyrimidínov.
Zhrnutie – Purínová vs pyrimidínová syntéza
Puríny a pyrimidíny sú dva druhy báz obsahujúcich dusík. Obidve sú dôležité molekuly, ktoré sa syntetizujú ako nukleotidy prostredníctvom záchranných aj de novo ciest. Väčšina purínov sa syntetizuje cestou záchrany, zatiaľ čo väčšina pyrimidínov sa syntetizuje de novo. Okrem toho je syntéza pyrimidínu oveľa jednoduchšia ako syntéza purínov. PRPP je potrebný pre syntézu purínov aj pyrimidínov. Toto sumarizuje rozdiel medzi syntézou purínu a pyrimidínu.
