Puriini ja pürimidiini sünteesi peamine erinevus seisneb selles, et puriini süntees toimub peamiselt päästetee kaudu, samas kui pürimidiini süntees toimub peamiselt de novo raja kaudu.
Puriin ja pürimidiin on lämmastikku sisaldavad alused. Puriinidel on omavahel kokku sulanud kuue- ja viieliikmeline lämmastikku sisaldav ring. Pürimidiinidel on ainult kuueliikmeline lämmastikku sisaldav ring. Puriinid ja pürimidiinid on nukleotiidide peamised osad, mis on nukleiinhapete ehitusplokid: DNA ja RNA. Lisaks on ATP energiavaluuta, samas kui UTP ja GTP on samuti energiaallikad. Seetõttu on puriinid ja pürimidiinid peamised energiakandjad. Need on nukleotiidide kofaktorite, näiteks NAD, sünteesi prekursorid. Puriine ja pürimidiine sünteesitakse kahe peamise tee kaudu: pääste- ja de novo rada. Päästerajal sünteesitakse puriine ja pürimidiine lagunevate radade vaheühenditest. De novo rajal sünteesitakse puriine ja pürimidiine lihtsatest molekulidest, eriti aminohapete prekursoritest.
Mis on puriini süntees?
Puriinid on kaks süsiniku lämmastikualust. Need koosnevad kuue- ja viieliikmelisest lämmastikku sisaldavast tsüklist, mis on kokku sulanud. Puriini aluseid on neli. Adeniin ja guaniin on kaks puriini, mis osalevad nukleiinhapete nukleotiidide moodustamises. Hüpoksantiin ja ksantiin on ülejäänud kaks puriini, mis ei osale nukleotiidides, kuid on olulised puriini nukleotiidide sünteesiks ja lagundamiseks.
Joonis 01: Puriini süntees
Puriine sünteesitakse ribonukleotiididena. Puriini süntees toimub nii pääste- kui ka de novo radade kaudu. De novo rajas on IMP esimene toode, mis moodustub ja seejärel muundub see AMP-ks või GMP-ks. De novo rada kasutab kogu glütsiini molekuli (aatomid 4, 5, 7), aspartaadi aminolämmastikku (aatom 1), glutamiini amiidlämmastikku (aatomid 3, 9), folaat-ühe süsiniku kogumi komponente (aatomid 2), 8), süsinikdioksiid, riboos 5-P glükoosist ja energia ATP-st. Puriini süntees päästetee kaudu toimub 5-fosforibosüül-1-pürofosfaadi (PRPP) kasutamisega. Ensüüm, mida nimetatakse fosforibosüültransferaasideks (PRT), katalüüsib puriinide päästmist.
Mis on pürimidiini süntees?
Pürimidiinid on süsinik-lämmastiktsükli alused. Need sisaldavad ainult kuueliikmelist lämmastikku sisaldavat ringi. Seal on neli pürimidiini nagu tümiin, uratsiil, tsütosiin ja oroothape. Uratsiili leidub ainult RNA-s. Tsütosiini leidub nii DNA-s kui ka RNA-s, tümiini aga ainult DNA-s. Sarnaselt puriini sünteesiga toimub ka pürimidiini süntees nii pääste- kui ka de novo radade kaudu.
Joonis 02: pürimidiini süntees
Pürimidiin De novo süntees on lihtsam kui puriini süntees, kuna pürimidiini molekulid on lihtsad. Glutamiini amiidi lämmastik ja süsinikdioksiid moodustavad pürimidiinitsükli aatomid 2 ja 3. Ülejäänud neli ringi aatomit on varustatud aspartaadiga. PRPP varustab molekuli suhkru-fosfaadi osa. Pürimidiinide päästmist katalüüsivad nukleosiidfosforülaasid (uridiini fosforülaas ja desoksütümidiini fosforülaas) ja nukleosiidkinaasid (tümidiini kinaas ja uridiini kinaas).
Millised on puriini ja pürimidiini sünteesi sarnasused?
- Nii puriin kui ka pürimidiinid sünteesitakse nukleotiididena.
- Puriini ja pürimidiini süntees toimub päästmise ja de novo kaudu.
- Nii puriini kui ka pürimidiini sünteesi de novo sünteesi puhul varustab molekuli suhkru-fosfaadi osa PRPP.
- Inimesed sõltuvad peamiselt puriinide ja pürimidiinide endogeensest sünteesist.
- Glutamiin ja aspartaat on kaks aminohappe prekursorit, mis on vajalikud mõlema nukleotiidi de novo sünteesiks.
Mis vahe on puriini ja pürimidiini sünteesil?
Puriini süntees toimub peamiselt päästetee kaudu, samas kui pürimidiini süntees toimub peamiselt de novo raja kaudu. Niisiis, see on peamine erinevus puriini ja pürimidiini sünteesi vahel. Pealegi on pürimidiini süntees palju lihtsam kui puriini süntees, kuna pürimidiin on lihtne molekul kui puriin.
Lisaks on glütsiin puriinide sünteesi aminohapete eelkäija, samas kui glütsiin ei osale pürimidiini sünteesis.
Allpool infograafikat on tabelid kõrvuti puriini ja pürimidiini sünteesi erinevused.
Kokkuvõte – puriini vs pürimidiini süntees
Puriinid ja pürimidiinid on kahte tüüpi lämmastikku sisaldavad alused. Mõlemad on olulised molekulid, mida sünteesitakse nukleotiididena nii pääste- kui ka de novo radade kaudu. Enamik puriine sünteesitakse päästetee kaudu, samas kui enamik pürimidiine sünteesitakse de novo. Pealegi on pürimidiini süntees palju lihtsam kui puriini süntees. PRPP on vajalik nii puriini kui ka pürimidiini sünteesiks. Seega võtab see kokku erinevuse puriini ja pürimidiini sünteesi vahel.
