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Metabolismo de Nucleótidos
Nucleótidos: principales componentes del ADN y ARN
MN: ribonucleótidos
AMP
5´
4´
3´
1´
2´
OH
CMP
OH
MN: desoxinucleótidos
dAMP
5´
4´
3´
1´
2´
H
dCMP
H
MN: Bases nitrogenadas
Guanina
Adenina
Timina
Uracilo
Citosina
MN: Otros nucleótidos: cofactores
FMN
FAD
CoA
NAD y
NADP
P
MN: Nucleótidos Cíclicos
cAMP
funcionan como segundos mensajeros
cGMP
MN: Biosíntesis de nucleótidos purínicos
Principal producto de excreción
en aves
Experimentos de Buchanan en
1948.
MN: Biosíntesis de nucleótidos purínicos
El IMP es el primer
sintetizado
AMP
GMP
MN: Biosíntesis de nucleótidos purínicos
Nucleótidos
pirimidínicos
histidina
triptofano
Activación de la ribosa-5-P para formar PRPP
MN: Biosíntesis de nucleótidos purínicos
A partir del PRPP se produce el reemplazo por NH2 en posición 9 de la
base final por la amidofosforibosiltransferasa
MN: Biosíntesis de nucleótidos purínicos
MN: Biosíntesis de nucleótidos purínicos
MN: Recuperación de Purinas
Adenina + PRPP
AMP + PPi
Hypoxantina + PRPP
IMP + PPi
Guanina + PRPP
GMP + PPi
APRT
HGPRT
La recuperación de IMP y GMP es catalizada por la HGPRT, los
enfermos que tienen dañada esta enzima presentan acumulación de
PRPP que estmula la síntesis de IMP de novo y su producto de
degradación ácido úrico que producen el síndrome de Lesch-Nyhan,
con importantes consecuencias psiquiátricas.
MN: Biosíntesis de nucleótidos pirimidínicos
Al contrario de la síntesis de nucleótidos purínicos, en la síntesis de los
nucleótidos pirimidínicos, el anillo de la pirimidina se acopla a la R5P
después de formado el anillo.
MN: Biosíntesis de nucleótidos pirimidínicos
En animales
la primeras
tres
reacciones y
las últimas
dos estan
catalizadas
por dos
polipéptidos
multifunciona
les
MN: Biosíntesis de nucleótidos pirimidínicos
MN: Biosíntesis de nucleótidos pirimidínicos
UMP
UDP
UTP
MN: Biosíntesis de nucleótidos pirimidínicos
La regulación es diferente entre
procariotas y eucariotas
MN: Formación de desoxirribonucleótidos
Experimento
de Irwin Rose
con CMP
marcada en la
ribosa y en la
base y
posterior
recuperación
en el ADN
Catalizado por la ribonucleótido reductasa RNR
MN: Formación de desoxirribonucleótidos
Estructura de la
RNR
MN: Formación de desoxirribonucleótidos
Se observó que incubando con UDP tritiado, se
obtiene H20 tritiada
(– X.) es generado por el radical tirosilo a
probablemente una Cisteína –S. (radical tiílo), el
cual extrae un H+ del C3
1-El radical
libre extrae un
H del C3
2,3-se
hidrogena el
OH del C2 que
luego libera
H2O
4-el par
sulfidrilo
reduce el C2.
5-El radical
libre hidrogena
al C3
MN: Formación de desoxirribonucleótidos
Los dNDPs se transforman luego en dNTPs y entonces se
forman dATP, dCTP, dGTP y dUTP
MN: Origen de la Timina
La DNA polimerasa no discrimina entre dUTP y dTTP
Las enzimas de reparación eliminan toda U presente en el DNA
porque la citosina (C) tiende a desaminarse formando U.
Por estas razones el dUTP se convierte en dUMP + PPi por la
dUTPasa, para evitar que el dUTP se incorpore al DNA.
CDP
UDP
RNR
dCDP
dUDP
dCTP
deaminasa
dUTP
dUTPasa
dUMP
Timidilato dTMP
sintasa
dNDP
kinasa
dTTP
dTDP
MN: Origen de la Timina
Timidilato sintasa
MN: Anticancerígenos
Inhibe por
competición la
reacción de dUMP a
dTMP catalizada por
la timilidato sintasa
Los inhibidores de la síntesis de nucleótidos (sobre todo deoxi) se usan
como anticancerígenos porque las células tumorales tienen una acelerada
división celular y por ende un alto requerimiento de nucleótidos
MN: Catabolismo de Purinas
MN: Catabolismo de Purinas
El exceso de ácido úrico produce la enfermedad conocida como
gota, que son deposiciones de ácido úrico o urato de sodio en
articulaciones,
Puede darse por varios desbalances metabólicos que conducen a un
aumento de PRPP, que estimula la síntesis de purinas y aumenta su
degradación a ácido úrico. El caso más grave es el síndrome de
Lesch Nyhan.
MN: Catabolismo de Purinas
Excresión en diferentes
organismos
MN: Catabolismo de Pirimidinas