Avainero puriinin ja pyrimidiinin synteesin välillä on, että puriinin synteesi tapahtuu pääasiassa pelastusreitin kautta, kun taas pyrimidiinin synteesi tapahtuu pääasiassa de novo -reitin kautta.
Puriini ja pyrimidiini ovat typpeä sisältäviä emäksiä. Puriineilla on kuusijäseninen ja viisijäseninen typpeä sisältävä rengas fuusioituneena toisiinsa. Pyrimidiineillä on vain kuusijäseninen typpeä sisältävä rengas. Puriinit ja pyrimidiinit ovat pääosia nukleotideissa, jotka ovat nukleiinihappojen rakennuspalikoita: DNA ja RNA. Lisäksi ATP on energiavaluutta, kun taas UTP ja GTP ovat myös energialähteitä. Siksi puriinit ja pyrimidiinit ovat tärkeitä energian kantajia. Ne ovat esiasteita nukleotidikofaktorien, kuten NAD:n, synteesille. Puriinit ja pyrimidiinit syntetisoidaan kahta pääreittiä pitkin: pelastus- ja de novo -reittejä. Pelastusreitissä puriinit ja pyrimidiinit syntetisoidaan hajoamisreittien välituotteista. De novo -reitillä puriinit ja pyrimidiinit syntetisoidaan yksinkertaisista molekyyleistä, erityisesti aminohappoprekursoreista.
Mikä on puriinin synteesi?
Puriinit ovat kaksi hiilityppirengasemästä. Ne koostuvat kuusijäsenisestä ja viisijäsenisestä typpeä sisältävästä renkaasta, jotka on sulautunut yhteen. Puriiniemäksiä on neljä. Adeniini ja guaniini ovat kaksi puriinia, jotka osallistuvat nukleiinihappojen nukleotidien muodostukseen. Hypoksantiini ja ksantiini ovat kaksi muuta puriinia, jotka eivät osallistu nukleotideihin, mutta ovat tärkeitä puriininukleotidien synteesille ja hajoamiselle.
Kuva 01: Puriinin synteesi
Puriinit syntetisoidaan ribonukleotideina. Puriinin synteesi tapahtuu sekä pelastus- että de novo -reittien kautta. De novo -reitillä IMP on ensimmäinen tuote, joka muodostuu, ja sitten se muuttuu joko AMP:ksi tai GMP:ksi. De novo -reitti käyttää koko glysiinimolekyyliä (atomit 4, 5, 7), aspartaatin aminotyppeä (atomi 1), glutamiinin amidityppeä (atomit 3, 9), folaatti-yksi-hiilipoolin komponentteja (atomit 2), 8), hiilidioksidi, riboosi 5-P glukoosista ja energia ATP:stä. Puriinin synteesi pelastusreitin kautta tapahtuu käyttämällä 5-fosforibosyyli-1-pyrofosfaattia (PRPP). Fosforibosyylitransferaaseiksi kutsuttu entsyymi (PRT) katalysoi puriinien pelastumista.
Mikä on pyrimidiinin synteesi?
Pyrimidiinit ovat yksi hiili-typpirengasemäs. Ne sisältävät vain kuusijäsenisen typpeä sisältävän renkaan. Pyrimidiiniä on neljä, kuten tymiini, urasiili, sytosiini ja oroottihappo. Urasiilia löytyy vain RNA:sta. Sytosiinia löytyy sekä DNA:sta että RNA:sta, kun taas tymiiniä löytyy vain DNA:sta. Puriinin synteesin tapaan pyrimidiinin synteesi tapahtuu sekä pelastus- että de novo -reittien kautta.
Kuva 02: Pyrimidiinin synteesi
Pyrimidiini De novo -synteesi on yksinkertaisempaa kuin puriinien synteesi, koska pyrimidiinimolekyylit ovat yksinkertaisia. Glutamiinin amidityppi ja hiilidioksidi muodostavat pyrimidiinirenkaan atomit 2 ja 3. Muut neljä renkaan atomia saadaan aspartaatista. PRPP toimittaa molekyylin sokeri-fosfaatti-osan. Pyrimidiinien pelastamista katalysoivat nukleosidifosforylaasit (uridiinifosforylaasi ja deoksitymidiinifosforylaasi) ja nukleosidikinaasit (tymidiinikinaasi ja uridiinikinaasi).
Mitä yhtäläisyyksiä puriinin ja pyrimidiinin synteesin välillä on?
- Sekä puriini että pyrimidiinit syntetisoidaan nukleotideiksi.
- Puriinin ja pyrimidiinin synteesi tapahtuu pelastuksen ja de novo -synteesin kautta.
- De novo -synteesissä sekä puriini- että pyrimidiinisynteesissä molekyylin sokerifosfaattiosan toimittaa PRPP.
- Ihmiset ovat pääasiassa riippuvaisia puriinien ja pyrimidiinien endogeenisesta synteesistä.
- Glutamiini ja aspartaatti ovat kaksi aminohappoprekursoria, joita tarvitaan molempien nukleotidien de novo -synteesiin.
Mitä eroa on puriinin ja pyrimidiinin synteesillä?
Puriinisynteesi tapahtuu pääasiassa pelastusreitin kautta, kun taas pyrimidiinin synteesi tapahtuu pääasiassa de novo -reitin kautta. Joten tämä on avainero puriinin ja pyrimidiinin synteesin välillä. Lisäksi pyrimidiinin synteesi on paljon yksinkertaisempaa kuin puriinin synteesi, koska pyrimidiini on yksinkertainen molekyyli kuin puriini.
GurtherLisäksi glysiini on puriinisynteesin aminohappoprekursori, kun taas glysiini ei osallistu pyrimidiinin synteesiin.
Alla infografiikka taulukot vierekkäin puriinin ja pyrimidiinin synteesin erot.
Yhteenveto – Puriini vs pyrimidiini synteesi
Puriinit ja pyrimidiinit ovat kahdenlaisia typpeä sisältäviä emäksiä. Molemmat ovat tärkeitä molekyylejä, jotka syntetisoidaan nukleotideiksi sekä pelastus- että de novo -reittien kautta. Useimmat puriinit syntetisoidaan pelastusreitin kautta, kun taas useimmat pyrimidiinit syntetisoidaan de novo. Lisäksi pyrimidiinin synteesi on paljon yksinkertaisempaa kuin puriinin synteesi. PRPP tarvitaan sekä puriinin että pyrimidiinin synteesiin. Siten tämä tiivistää eron puriinin ja pyrimidiinin synteesin välillä.
