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Biosíntesis de la purina

Contextualizing las purinas

Las purinas son bases heterocíclicas. Puesta simple, éstas son estructuras cerradas del anillo comprendidas por lo menos de dos diversas clases de átomos. Las purinas son uno de tres componentes de nucleótidos; aplique capa de fosfato los ésteres de un azúcar de la pentosa (ribosa o deoxyribose) en el cual una base de la purina o de la pirimidina se conecte a C1 del azúcar.

Los mono di del prefijo o el tri denotan el número de grupos del fosfato presentes en el nucleótido. Es importante distinguir el nucleósido; ésta es la forma no-phosphorylated de un nucleótido. Es

Los trifosfatos del nucleósido son las unidades monoméricas que actúan como precursores de ácidos nucléicos. Éstos realizan una amplia gama de funciones bioquímicas que incluyan

  1. Impulsar termodinámico reacciones desfavorables
  2. Formando los cofactores centrales del metabolismo (tales como NAD+ y FAD+)
  3. Formación de los bloques huecos de nuestra heliografía genética, DNA.

La estructura de los nucleótidos que representan cómo la base y la pentosa azucaran (nucleósido, en azul y verde amarillos) se puede sujetar a un, dos o tres grupos del fosfato.

Cuadro 1. La estructura de los nucleótidos que representan cómo la base y la pentosa azucaran (nucleósido, en azul y verde amarillos) se puede sujetar a un, dos o tres grupos del fosfato. Un nucleósido sujetado a un fosfato (rojo) es un monofosfato del nucleósido.
La adición del grupo del fosfato de e segunda (rojo) forma un difosfato del nucleósido, y finalmente, la adición formas de las terceras de un fosfato un trifosfato del nucleósido. Donde el grupo del fosfato próximo al nucleósido el sitio de la ligazón del fosfato-éster.

Estructura de purinas

La biosíntesis de la purina es compleja. El esqueleto de la purina es un anillo membrado de la pirimidina 6 fundido a un anillo membrado del imidazol 5 (véase el cuadro 1). Que siguen habiendo cada anillo contiene dos átomos del nitrógeno (n), con las 5 posiciones en cada anillo ocupado por el carbono (c), que se sujeta a un hidrógeno (h).

El hidrógeno se puede reemplazar por los diversos átomos o grupos para formar las purinas distintas. Los 4 Ns originan de diversos aminoácidos y el Cs restante 5 deriva del uno-carbono que contiene a grupos.

Esto fue descubierta en 1948 por Juan Buchanan que introdujo a palomas composiciones marcadas isotópicamente para determinar las posiciones de los átomos etiqueta en el ácido úrico que secretaron. El nombre de la composición que ofrece cada uno de los átomos de C y de N etiqueta en el cuadro 1.

Los resultados de los estudios de Juan Buchanan demostraron que N1 de purinas se presenta del grupo amino del aspartato.

El cuadro 2 los resultados de los estudios de Juan Buchanan demostró que N1 de purinas se presenta del grupo amino del aspartato; El C2 y C8 originan de un C1 que contiene el formato llamado composición; N3 y N9 son contribuidos por el grupo de la amida (2NH) de glutamina; C4, C5, y N7 descienden de la glicocola y C6 viene de HCO3.

Síntesis de los ribonucleótidos de la purina

La biosíntesis de la purina ocurre en el cytosol de todas las células. El anillo de la purina se aumenta en una serie de 11 pasos catalizados enzima. Cada enzima es oligomérica, que los medios él contienen varios monómeros. Los productos intermedios que se producen durante la reacción no se liberan. En lugar, se van y a la enzima subsiguiente a lo largo del camino.

El paso uno de este camino genera una composición importante, phosphoribosyl-alfa-pirofosfato 5 (PRPP). Esta composición es también un precursor en la biosíntesis de los nucleótidos de la pirimidina. Ofrece las unidades de la phospho-ribosa de estos ribonucleótidos.

PRPP se deriva de ribose-5-phosphate (R5P), un producto del camino del fosfato de la pentosa. Por lo tanto, las purinas se construyen de una serie de reacciones de adición a un azúcar.

La síntesis de la purina rinde el monofosfato de la inosina

En el primer paso de la biosíntesis de la purina, el pyrophosphokinase del fosfato de la ribosa activa la ribosa reaccionándola con el ATP para formar el phosphoribosyl-alfa-pirofosfato 5 (PRPP).

El paso 2 es el paso comprometido de la biosíntesis de la purina. En este amidophosphoribosyl de la reacción la transferasa cataliza el desplazamiento del grupo del pirofosfato de PRPP por el nitrógeno de la amida de la glutamina. Esta reacción es el paso fundente-que controla del camino es decir el régimen en el cual el camino biosintético hace salir el producto. Se muestra en el cuadro 3.

Los pasos implicados en síntesis de la purina al monofosfato de la inosina de los rendimientos

Cuadro 3 (a) paso 1 - activación de ribose-5-phosphate. La materia prima para la biosíntesis ribose-5-phosphate, un producto de la purina del camino del fosfato de la pentosa. En el primer paso de la biosíntesis de la purina, el pyrophosphokinase del fosfato de la ribosa activa la ribosa reaccionándola con el ATP, que impulsa la reacción, para formar el phosphoribosyl-alfa-pirofosfato 5 (PRPP). (b) Paso 2 - paso Fundente-que controla. La transferasa de Amidophosphoribosyl cataliza el desplazamiento del grupo del pirofosfato de PRPP por el nitrógeno de la amida de la glutamina que forma Beta-5-phosphoribosylamine. Este paso también es impulsado por el ATP.

Después de los 9 pasos restantes, el primer derivado de la purina se sintetiza que es monofosfato de la inosina (IMP). Esto se puede ver en el cuadro 4.

El camino metabólico para la biosíntesis de novo del IMP.Cuadro 4. El camino metabólico para la biosíntesis de novo del IMP. Aquí el residuo de la purina se acumula en un anillo de la ribosa en 11 reacciones catalizadas enzima.

El IMP es el precursor para el nucleótido de la purina, la adenosina y el monofosfato de la guanosina (amperio y GMP). Cada uno se sintetiza en un camino de la dos-reacción con se bifurca en el nivel de IMP:

Adiciones más futuras del fosfato para generar los nucleósidos del difosfato y del trifosfato pueden seguir la realización de la síntesis del monofosfato. Estas reacciones son realizadas por las cinasas.

Las cinasas son supuesto debido a su propiedad de transferir grupos del fosfato de una molécula de alta energía del fosfato a los substratos específicos. Las formas del trifosfato del nucleótido, la adenosina y el trifosfato completos de la guanosina (ATP y GTP) son las unidades reconocibles del ARN y de la DNA. Por lo tanto, las purinas se forman inicialmente como ribonucleótidos bastante que como bases libres.

La biosíntesis del nucleótido de la purina se regula en varios pasos

Los caminos que sintetizan el IMP, el ATP, y GTP se regulan individualmente. Esto es crucial prevenir la pérdida (1) de energía y el nitrógeno, (2) controlar las cantidades totales de nucleótidos de la purina disponibles para la síntesis del ácido nucléico y (3) el residuo de la purina, ácido úrico, es es dañino a las células. La producción de ácido úrico excesiva lleva a su deposición en las juntas que causan dolor y rojez; esto la base patofisiológica de la gota.

La síntesis del IMP es controlada por los niveles de nucleótidos de la adenina y de la guanina. El mando adicional es ejercido por la activación del feedforward, que es el estímulo de una enzima subsiguiente al lado del substrato precedente. En esta situación, el paso 2 de la transferasa I del amidophosphoribosyl allosterically es estimulado por PRPP, el producto del paso 1.

El segundo nivel de regla ocurre en el punto de brazo abajo del IMP, llevando al amperio o al GMP. Estos productos finales son cada los inhibidores competitivos del IMP y por eso, se previene su acumulación excesiva.

El requisito metabólico para la purina se puede satisfacer por biosíntesis en el cuerpo humano.  Sin la producción adecuada de purinas, o debido a caminos biosintéticos anormales, las manifestaciones clínicas dolorosas pueden presentarse.

Fuentes

Further Reading

Last Updated: Jan 25, 2019

Hidaya Aliouche

Written by

Hidaya Aliouche

Hidaya is a science communications enthusiast who has recently graduated and is embarking on a career in the science and medical copywriting. She has a B.Sc. in Biochemistry from The University of Manchester. She is passionate about writing and is particularly interested in microbiology, immunology, and biochemistry.

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