Ključna razlika med sintezo purina in pirimidina je, da sinteza purina poteka predvsem po poti reševanja, medtem ko sinteza pirimidina poteka predvsem po poti De novo.
Purin in pirimidin sta bazi, ki vsebujeta dušik. Purini imajo med seboj spojena šestčlenski in petčlenski obroč, ki vsebuje dušik. Pirimidini imajo le šestčlenski obroč, ki vsebuje dušik. Purini in pirimidini so glavni deli nukleotidov, ki so gradniki nukleinskih kislin: DNA in RNA. Poleg tega je ATP energetska valuta, medtem ko sta UTP in GTP tudi vira energije. Zato so purini in pirimidini glavni nosilci energije. So prekurzorji za sintezo nukleotidnih kofaktorjev, kot je NAD. Purini in pirimidini se sintetizirajo po dveh glavnih poteh: poti reševanja in poti De novo. V rešilni poti se purini in pirimidini sintetizirajo iz intermediatov iz razgradnih poti. Pri de novo poti se purini in pirimidini sintetizirajo iz preprostih molekul, zlasti iz predhodnikov aminokislin.
Kaj je sinteza purinov?
Purini so dve ogljikovi dušikovi obročni bazi. Sestavljeni so iz šestčlenskega in petčlenskega dušikovega obroča, ki sta spojena skupaj. Obstajajo štiri purinske baze. Adenin in gvanin sta dva purina, ki sodelujeta pri tvorbi nukleotidov za nukleinske kisline. Hipoksantin in ksantin sta druga dva purina, ki ne sodelujeta pri nukleotidih, vendar sta pomembna za sintezo in razgradnjo purinskih nukleotidov.
Slika 01: Sinteza purinov
Purini se sintetizirajo kot ribonukleotidi. Sinteza purinov poteka po poti reševanja in de novo. Pri de novo poti je IMP prvi produkt, ki nastane, nato pa se pretvori v AMP ali GMP. De novo pot uporablja celotno molekulo glicina (atomi 4, 5, 7), amino dušik aspartata (atom 1), amidni dušik glutamina (atomi 3, 9), komponente skupine folat-en-ogljik (atomi 2, 8), ogljikov dioksid, riboza 5-P iz glukoze in energija iz ATP. Sinteza purinov po rešilni poti poteka z uporabo 5-fosforibozil-1-pirofosfata (PRPP). Encim, imenovan fosforiboziltransferaze (PRT), katalizira reševanje purinov.
Kaj je sinteza pirimidina?
Pirimidini so baze z enim ogljik-dušikom. Vsebujejo samo šestčlenski obroč, ki vsebuje dušik. Obstajajo štirje pirimidini, kot so timin, uracil, citozin in orotska kislina. Uracil najdemo samo v RNA. Citozin najdemo v DNK in RNK, medtem ko timin najdemo le v DNK. Podobno kot pri sintezi purinov se tudi sinteza pirimidina zgodi po poti reševanja in de novo.
Slika 02: Sinteza pirimidina
Pirimidin. De novo sinteza je preprostejša od sinteze purina, saj so molekule pirimidina preproste. Glutaminov amidni dušik in ogljikov dioksid zagotavljata atoma 2 in 3 pirimidinskega obroča. Druge štiri atome obroča dobavlja aspartat. PRPP zagotavlja sladkorno-fosfatni del molekule. Reševanje pirimidinov katalizirajo nukleozidne fosforilaze (uridin fosforilaza in deoksitimidin fosforilaza) in nukleozidne kinaze (timidin kinaza in uridin kinaza).
Kakšne so podobnosti med sintezo purina in pirimidina?
- Tako purini kot pirimidini se sintetizirajo kot nukleotidi.
- Sinteza purinov in pirimidinov poteka z reševanjem in De novo.
- Pri sintezi De novo za sintezo purinov in pirimidinov sladkorno-fosfatni del molekule dobavlja PRPP.
- Ljudje smo v glavnem odvisni od endogene sinteze purinov in pirimidinov.
- Glutamin in aspartat sta prekurzorja aminokislin, potrebnih za de novo sintezo obeh nukleotidov.
Kakšna je razlika med sintezo purina in pirimidina?
Sinteza purinov poteka predvsem po poti reševanja, medtem ko se sinteza pirimidina odvija predvsem po poti de novo. Torej, to je ključna razlika med sintezo purina in pirimidina. Poleg tega je sinteza pirimidina veliko enostavnejša od sinteze purina, saj je pirimidin enostavnejša molekula kot purin.
Poleg tega je glicin prekurzor aminokislin za sintezo purina, medtem ko glicin ne sodeluje pri sintezi pirimidina.
Spodnja infografika vzporedno prikazuje razlike med sintezo purina in pirimidina.
Povzetek – Sinteza purina proti pirimidinu
Purini in pirimidini sta dve vrsti baz, ki vsebujejo dušik. Obe sta pomembni molekuli, ki se sintetizirata kot nukleotidi po poteh reševanja in de novo. Večina purinov se sintetizira po rešilni poti, medtem ko se večina pirimidinov sintetizira de novo. Poleg tega je sinteza pirimidina veliko enostavnejša od sinteze purina. PRPP je potreben tako za sintezo purina kot pirimidina. To torej povzema razliko med sintezo purina in pirimidina.
