Η βασική διαφορά μεταξύ της σύνθεσης πουρίνης και πυριμιδίνης είναι ότι η σύνθεση πουρίνης λαμβάνει χώρα κυρίως μέσω της οδού διάσωσης ενώ η σύνθεση της πυριμιδίνης λαμβάνει χώρα κυρίως μέσω της οδού De novo.
Η πουρίνη και η πυριμιδίνη είναι βάσεις που περιέχουν άζωτο. Οι πουρίνες έχουν έναν εξαμελή και έναν πενταμελή δακτύλιο που περιέχει άζωτο συντηγμένο μεταξύ τους. Οι πυριμιδίνες έχουν μόνο έναν εξαμελή δακτύλιο που περιέχει άζωτο. Οι πουρίνες και οι πυριμιδίνες είναι κύρια μέρη των νουκλεοτιδίων που αποτελούν δομικά στοιχεία των νουκλεϊκών οξέων: DNA και RNA. Επιπλέον, το ATP είναι το ενεργειακό νόμισμα, ενώ το UTP και το GTP είναι επίσης πηγές ενέργειας. Ως εκ τούτου, οι πουρίνες και οι πυριμιδίνες είναι κύριοι φορείς ενέργειας. Είναι πρόδρομοι για τη σύνθεση νουκλεοτιδικών συμπαραγόντων όπως το NAD. Οι πουρίνες και οι πυριμιδίνες συντίθενται μέσω δύο βασικών οδών: των μονοπατιών διάσωσης και De novo. Στο μονοπάτι διάσωσης, οι πουρίνες και οι πυριμιδίνες συντίθενται από ενδιάμεσα από τις οδούς αποικοδόμησης. Στην οδό De novo, οι πουρίνες και οι πυριμιδίνες συντίθενται από τα απλά μόρια, ειδικά από τα πρόδρομα αμινοξέα.
Τι είναι η σύνθεση πουρίνης;
Οι πουρινές είναι δύο βάσεις ανθρακικού δακτυλίου αζώτου. Αποτελούνται από έναν εξαμελή και έναν πενταμελή δακτύλιο που περιέχει άζωτο συντηγμένο μεταξύ τους. Υπάρχουν τέσσερις βάσεις πουρίνης. Η αδενίνη και η γουανίνη είναι δύο πουρίνες που εμπλέκονται στο σχηματισμό νουκλεοτιδίων για τα νουκλεϊκά οξέα. Η υποξανθίνη και η ξανθίνη είναι οι άλλες δύο πουρίνες που δεν συμμετέχουν στα νουκλεοτίδια αλλά είναι σημαντικές για τη σύνθεση και την αποικοδόμηση των νουκλεοτιδίων πουρίνης.
Εικόνα 01: Σύνθεση Πουρίνης
Οι πουρίνες συντίθενται ως ριβονουκλεοτίδια. Η σύνθεση πουρίνης λαμβάνει χώρα τόσο μέσω των μονοπατιών διάσωσης όσο και μέσω των οδών De novo. Στο μονοπάτι De novo, το IMP είναι το πρώτο προϊόν που σχηματίζεται και στη συνέχεια μετατρέπεται είτε σε AMP είτε σε GMP. Το μονοπάτι de novo χρησιμοποιεί ολόκληρο το μόριο γλυκίνης (άτομα 4, 5, 7), το αμινο άζωτο του ασπαρτικού (άτομο 1), το αμιδικό άζωτο της γλουταμίνης (άτομα 3, 9), τα συστατικά της δεξαμενής φυλλικού οξέος ενός άνθρακα (άτομα 2, 8), διοξείδιο του άνθρακα, ριβόζη 5-Ρ από γλυκόζη και ενέργεια από ΑΤΡ. Η σύνθεση πουρίνης μέσω της οδού διάσωσης λαμβάνει χώρα με τη χρήση 5-Φωσφοριβοσυλ-1-πυροφωσφορικού (PRPP). Το ένζυμο που ονομάζεται φωσφοριβοσυλοτρανσφεράσες (PRT) καταλύει τη διάσωση των πουρινών.
Τι είναι η σύνθεση πυριμιδίνης;
Οι πυριμιδίνες είναι βάσεις ενός δακτυλίου άνθρακα-αζώτου. Περιέχουν μόνο έναν εξαμελή δακτύλιο που περιέχει άζωτο. Υπάρχουν τέσσερις πυριμιδίνες όπως η θυμίνη, η ουρακίλη, η κυτοσίνη και το οροτικό οξύ. Η ουρακίλη βρίσκεται μόνο στο RNA. Η κυτοσίνη βρίσκεται τόσο στο DNA όσο και στο RNA ενώ η θυμίνη βρίσκεται μόνο στο DNA. Παρόμοια με τη σύνθεση πουρίνης, η σύνθεση της πυριμιδίνης συμβαίνει επίσης μέσω των οδών διάσωσης και de novo.
Εικόνα 02: Σύνθεση πυριμιδίνης
Η σύνθεση πυριμιδίνης De novo είναι απλούστερη από τη σύνθεση πουρίνης, καθώς τα μόρια της πυριμιδίνης είναι απλά. Το αμίδιο άζωτο και το διοξείδιο του άνθρακα της γλουταμίνης παρέχουν τα άτομα 2 και 3 του δακτυλίου πυριμιδίνης. Άλλα τέσσερα άτομα του δακτυλίου παρέχονται από ασπαρτικό. Το PRPP παρέχει το τμήμα σακχάρου-φωσφορικού άλατος του μορίου. Η διάσωση των πυριμιδινών καταλύεται από νουκλεοσιδικές φωσφορυλάσες (φωσφορυλάση ουριδίνης και φωσφορυλάση δεοξυθυμιδίνης) και νουκλεοσιδικές κινάσες (κινάση θυμιδίνης και κινάση ουριδίνης).
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της σύνθεσης πουρίνης και πυριμιδίνης;
- Τόσο οι πουρίνες όσο και οι πυριμιδίνες συντίθενται ως νουκλεοτίδια.
- Η σύνθεση πουρίνης και πυριμιδίνης συμβαίνει μέσω διάσωσης και De novo.
- Στη σύνθεση De novo για τη σύνθεση πουρίνης και πυριμιδίνης, το τμήμα σακχάρου-φωσφορικού του μορίου παρέχεται από το PRPP.
- Οι άνθρωποι εξαρτώνται κυρίως από την ενδογενή σύνθεση πουρινών και πυριμιδινών.
- Η γλουταμίνη και το ασπαρτικό είναι δύο πρόδρομες ουσίες αμινοξέων που απαιτούνται για την de novo σύνθεση και των δύο νουκλεοτιδίων.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σύνθεσης πουρίνης και πυριμιδίνης;
Η σύνθεση πουρινών λαμβάνει χώρα κυρίως μέσω της οδού διάσωσης, ενώ η σύνθεση της πυριμιδίνης λαμβάνει χώρα κυρίως μέσω της οδού de novo. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της σύνθεσης πουρίνης και πυριμιδίνης. Επιπλέον, η σύνθεση πυριμιδίνης είναι πολύ πιο απλή από τη σύνθεση πουρίνης, καθώς η πυριμιδίνη είναι ένα απλό μόριο από την πουρίνη.
Επιπλέον, η γλυκίνη είναι πρόδρομος αμινοξέος για τη σύνθεση πουρίνης, ενώ η γλυκίνη δεν εμπλέκεται στη σύνθεση πυριμιδίνης.
Ακολουθούν πίνακες infographic δίπλα-δίπλα τις διαφορές μεταξύ σύνθεσης πουρίνης και πυριμιδίνης.
Σύνοψη – Σύνθεση Πουρίνης εναντίον Πυριμιδίνης
Οι πουρίνες και οι πυριμιδίνες είναι δύο είδη βάσεων που περιέχουν άζωτο. Και τα δύο είναι σημαντικά μόρια που συντίθενται ως νουκλεοτίδια τόσο μέσω οδών διάσωσης όσο και de novo. Οι περισσότερες πουρίνες συντίθενται μέσω της οδού διάσωσης ενώ οι περισσότερες πυριμιδίνες συντίθενται de novo. Επιπλέον, η σύνθεση πυριμιδίνης είναι πολύ πιο απλή από τη σύνθεση πουρίνης. Το PRPP απαιτείται για τη σύνθεση πουρίνης και πυριμιδίνης. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ της σύνθεσης πουρίνης και πυριμιδίνης.
