Het belangrijkste verschil tussen purine- en pyrimidinesynthese is dat de purinesynthese voornamelijk plaatsvindt via de bergingsroute, terwijl de pyrimidinesynthese voornamelijk plaatsvindt via de De novo-route.
Purine en pyrimidine zijn stikstofbevattende basen. Purines hebben een zesledige en een vijfledige stikstofbevattende ring die aan elkaar zijn gefuseerd. Pyrimidinen hebben slechts een zesledige stikstofbevattende ring. Purines en pyrimidines zijn belangrijke onderdelen van nucleotiden die bouwstenen zijn van nucleïnezuren: DNA en RNA. Bovendien is ATP de energievaluta, terwijl UTP en GTP ook energiebronnen zijn. Daarom zijn purines en pyrimidines belangrijke energiedragers. Ze zijn voorlopers voor de synthese van nucleotide-cofactoren zoals NAD. Purines en pyrimidines worden gesynthetiseerd via twee hoofdroutes: bergings- en De novo-routes. In de bergingsroute worden purines en pyrimidinen gesynthetiseerd uit tussenproducten van de afbraakroutes. In de De novo-route worden purines en pyrimidines gesynthetiseerd uit de eenvoudige moleculen, vooral uit aminozuurprecursoren.
Wat is purinesynthese?
Purines zijn twee koolstof-stikstofringbasen. Ze bestaan uit een zesledige en een vijfledige stikstofbevattende ring die aan elkaar zijn gefuseerd. Er zijn vier purinebasen. Adenine en guanine zijn twee purines die betrokken zijn bij de vorming van nucleotiden voor nucleïnezuren. Hypoxanthine en xanthine zijn de andere twee purines die niet deelnemen aan nucleotiden, maar die belangrijk zijn voor de synthese en afbraak van purinenucleotiden.
Figuur 01: Purinesynthese
Purines worden gesynthetiseerd als ribonucleotiden. Purinesynthese vindt plaats via zowel salvage- als De novo-routes. In de novo-route is IMP het eerste product dat wordt gevormd en vervolgens wordt het omgezet in AMP of GMP. De novo-route gebruikt het gehele glycinemolecuul (atomen 4, 5, 7), de aminostikstof van aspartaat (atoom 1), amidestikstof van glutamine (atomen 3, 9), componenten van de foliumzuur-een-koolstofpool (atomen 2, 8), koolstofdioxide, ribose 5-P uit glucose en energie uit ATP. Purinesynthese via de bergingsroute vindt plaats met behulp van 5-fosforibosyl-1-pyrofosfaat (PRPP). Het enzym fosforibosyltransferasen (PRT) katalyseert de berging van purines.
Wat is pyrimidinesynthese?
Pyrimidines zijn één koolstof-stikstof ringbasen. Ze bevatten slechts een zesledige stikstofbevattende ring. Er zijn vier pyrimidines als thymine, uracil, cytosine en orotinezuur. Uracil wordt alleen in RNA gevonden. Cytosine wordt gevonden in zowel DNA als RNA, terwijl thymine alleen in DNA wordt gevonden. Net als bij purinesynthese, vindt pyrimidinesynthese ook plaats via zowel bergings- als de novo-routes.
Figuur 02: Pyrimidinesynthese
Pyrimidine De novo-synthese is eenvoudiger dan purinesynthese, omdat pyrimidine-moleculen eenvoudig zijn. De amidestikstof en koolstofdioxide van glutamine leveren de atomen 2 en 3 van de pyrimidinering. Andere vier atomen van de ring worden geleverd door aspartaat. PRPP levert het suiker-fosfaatgedeelte van het molecuul. Het redden van pyrimidines wordt gekatalyseerd door nucleosidefosforylasen (uridinefosforylase en deoxythymidinefosforylase) en nucleosidekinasen (thymidinekinase en uridinekinase).
Wat zijn de overeenkomsten tussen de synthese van purine en pyrimidine?
- Zowel purine als pyrimidines worden gesynthetiseerd als nucleotiden.
- Purine- en pyrimidinesynthese vinden plaats via berging en De novo.
- Bij de novo-synthese voor zowel purine- als pyrimidinesynthese wordt het suikerfosfaatgedeelte van het molecuul geleverd door PRPP.
- Mensen zijn voornamelijk afhankelijk van de endogene synthese van purines en pyrimidines.
- Glutamine en aspartaat zijn twee voorlopers van aminozuren die nodig zijn voor de novo synthese van beide nucleotiden.
Wat is het verschil tussen de synthese van purine en pyrimidine?
Purinesynthese vindt voornamelijk plaats via de bergingsroute, terwijl pyrimidinesynthese voornamelijk plaatsvindt via de de novo-route. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen de synthese van purine en pyrimidine. Bovendien is de synthese van pyrimidine veel eenvoudiger dan de synthese van purine, aangezien pyrimidine een eenvoudig molecuul is dan purine.
Bovendien is glycine een aminozuurvoorloper voor de purinesynthese, terwijl glycine niet betrokken is bij de pyrimidinesynthese.
Hieronder worden de verschillen tussen de synthese van purine en pyrimidine naast elkaar weergegeven.
Samenvatting - Purine versus pyrimidine-synthese
Purines en pyrimidines zijn twee soorten stikstofbevattende basen. Beide zijn belangrijke moleculen die als nucleotiden worden gesynthetiseerd via zowel bergings- als de novo-routes. De meeste purines worden gesynthetiseerd via een bergingsroute, terwijl de meeste pyrimidines de novo worden gesynthetiseerd. Bovendien is pyrimidinesynthese veel eenvoudiger dan purinesynthese. PRPP is vereist voor zowel purine- als pyrimidinesynthese. Dit vat dus het verschil tussen purine- en pyrimidinesynthese samen.
