Klíčový rozdíl mezi syntézou purinů a pyrimidinů je ten, že k syntéze purinů dochází hlavně cestou záchrany, zatímco k syntéze pyrimidinů dochází hlavně cestou de novo.
Purin a pyrimidin jsou báze obsahující dusík. Puriny mají k sobě fúzovaný šestičlenný a pětičlenný kruh obsahující dusík. Pyrimidiny mají pouze šestičlenný kruh obsahující dusík. Puriny a pyrimidiny jsou hlavní části nukleotidů, které jsou stavebními kameny nukleových kyselin: DNA a RNA. Navíc ATP je energetická měna, zatímco UTP a GTP jsou také zdroje energie. Proto jsou puriny a pyrimidiny hlavními nosiči energie. Jsou prekurzory pro syntézu nukleotidových kofaktorů, jako je NAD. Puriny a pyrimidiny jsou syntetizovány dvěma hlavními cestami: záchranou a de novo cestou. V záchranné cestě jsou puriny a pyrimidiny syntetizovány z meziproduktů z degradačních drah. V de novo dráze jsou puriny a pyrimidiny syntetizovány z jednoduchých molekul, zejména z prekurzorů aminokyselin.
Co je purinová syntéza?
Puriny jsou dvě uhlíkaté dusíkové kruhové báze. Skládají se z šestičlenného a pětičlenného kruhu obsahujícího dusík fúzovaných dohromady. Existují čtyři purinové báze. Adenin a guanin jsou dva puriny, které se podílejí na tvorbě nukleotidů pro nukleové kyseliny. Hypoxanthin a xanthin jsou další dva puriny, které se nepodílejí na nukleotidech, ale jsou důležité pro syntézu a degradaci purinových nukleotidů.
Obrázek 01: Syntéza purinů
Puriny jsou syntetizovány jako ribonukleotidy. Syntéza purinů probíhá jak cestou záchrany, tak cestou de novo. V de novo dráze je IMP prvním vytvořeným produktem a poté se přeměňuje buď na AMP, nebo na GMP. De novo cesta využívá celou molekulu glycinu (atomy 4, 5, 7), amino dusík aspartátu (atom 1), amidový dusík glutaminu (atomy 3, 9), složky folát-jeden-uhlík (atomy 2)., 8), oxid uhličitý, ribóza 5-P z glukózy a energie z ATP. Syntéza purinů cestou záchrany probíhá za použití 5-fosforibosyl-1-pyrofosfátu (PRPP). Enzym zvaný fosforibosyltransferázy (PRT) katalyzuje záchranu purinů.
Co je pyrimidinová syntéza?
Pyrimidiny jsou kruhové báze s jedním uhlíkem a dusíkem. Obsahují pouze šestičlenný kruh obsahující dusík. Existují čtyři pyrimidiny jako thymin, uracil, cytosin a kyselina orotová. Uracil se nachází pouze v RNA. Cytosin se nachází v DNA i RNA, zatímco thymin se nachází pouze v DNA. Podobně jako syntéza purinů se syntéza pyrimidinu také děje prostřednictvím záchranných i de novo cest.
Obrázek 02: Syntéza pyrimidinu
Pyrimidin Syntéza de novo je jednodušší než syntéza purinů, protože molekuly pyrimidinu jsou jednoduché. Glutaminový amidový dusík a oxid uhličitý poskytují atomy 2 a 3 pyrimidinového kruhu. Další čtyři atomy kruhu jsou dodávány aspartátem. PRPP dodává cukr-fosfátovou část molekuly. Záchrana pyrimidinů je katalyzována nukleosidovými fosforylázami (uridinfosforylázou a deoxythymidinfosforylázou) a nukleosidovými kinázami (thymidinkinázou a uridinkinázou).
Jaké jsou podobnosti mezi purinovou a pyrimidinovou syntézou?
- Jak puriny, tak pyrimidiny jsou syntetizovány jako nukleotidy.
- Syntéza purinů a pyrimidinů probíhá prostřednictvím záchrany a de novo.
- Při syntéze de novo pro syntézu purinů i pyrimidinů je cukr-fosfátová část molekuly dodávána prostřednictvím PRPP.
- Lidé závisí hlavně na endogenní syntéze purinů a pyrimidinů.
- Glutamin a aspartát jsou dva prekurzory aminokyselin potřebné pro de novo syntézu obou nukleotidů.
Jaký je rozdíl mezi syntézou purinů a pyrimidinů?
Syntéza purinů probíhá hlavně cestou záchrany, zatímco syntéza pyrimidinů probíhá hlavně cestou de novo. Toto je klíčový rozdíl mezi syntézou purinů a pyrimidinů. Syntéza pyrimidinu je navíc mnohem jednodušší než syntéza purinů, protože pyrimidin je jednoduchá molekula než purin.
Glycin je navíc aminokyselinový prekurzor pro syntézu purinů, zatímco glycin se neúčastní syntézy pyrimidinů.
Pod infografikou jsou vedle sebe uvedeny rozdíly mezi syntézou purinů a pyrimidinů.
Shrnutí – Syntéza purinů vs pyrimidin
Puriny a pyrimidiny jsou dva druhy bází obsahujících dusík. Obě jsou důležité molekuly, které jsou syntetizovány jako nukleotidy jak prostřednictvím záchranné, tak de novo cesty. Většina purinů je syntetizována cestou záchrany, zatímco většina pyrimidinů je syntetizována de novo. Syntéza pyrimidinu je navíc mnohem jednodušší než syntéza purinů. PRPP je nutný pro syntézu purinů i pyrimidinů. To shrnuje rozdíl mezi syntézou purinů a pyrimidinů.
