ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการสังเคราะห์ purine และ pyrimidine คือการสังเคราะห์ purine ส่วนใหญ่ผ่านเส้นทางการกอบกู้ ในขณะที่การสังเคราะห์ pyrimidine เกิดขึ้นส่วนใหญ่ผ่านทางเส้นทาง De novo
พิวรีนและไพริมิดีนเป็นเบสที่ประกอบด้วยไนโตรเจน พิวรีนมีวงแหวนที่ประกอบด้วยไนโตรเจนหกและห้าอะตอมหลอมรวมเข้าด้วยกัน พีริมิดีนมีวงแหวนที่ประกอบด้วยไนโตรเจนเพียงหกส่วนเท่านั้น พิวรีนและไพริมิดีนเป็นส่วนสำคัญของนิวคลีโอไทด์ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของกรดนิวคลีอิก: DNA และ RNA นอกจากนี้ ATP เป็นสกุลเงินพลังงาน ในขณะที่ UTP และ GTP ก็เป็นแหล่งพลังงานเช่นกัน ดังนั้น พิวรีนและไพริมิดีนจึงเป็นพาหะพลังงานหลักพวกมันเป็นสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์โคแฟกเตอร์ของนิวคลีโอไทด์เช่น NAD พิวรีนและไพริมิดีนสังเคราะห์ผ่านสองเส้นทางหลัก: ทางกอบกู้และเส้นทางเดอโนโว ในวิถีการกอบกู้ พิวรีนและไพริมิดีนถูกสังเคราะห์จากตัวกลางจากวิถีการย่อยสลาย ในวิถีแห่งเดอโนโว พิวรีนและไพริมิดีนถูกสังเคราะห์จากโมเลกุลอย่างง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากสารตั้งต้นของกรดอะมิโน
การสังเคราะห์พิวรีนคืออะไร
พิวรีนเป็นฐานสองวงแหวนคาร์บอนไนโตรเจน พวกมันประกอบด้วยวงแหวนที่มีไนโตรเจนหกส่วนและห้าส่วนที่ถูกหลอมรวมเข้าด้วยกัน มีพิวรีนเบสอยู่ 4 ชนิด อะดีนีนและกัวนีนเป็นพิวรีนสองตัวที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของนิวคลีโอไทด์สำหรับกรดนิวคลีอิก ไฮโปแซนทีนและแซนทีนเป็นพิวรีนอีก 2 ชนิดที่ไม่เกี่ยวข้องกับนิวคลีโอไทด์แต่มีความสำคัญต่อการสังเคราะห์และการย่อยสลายนิวคลีโอไทด์ของพิวรีน
รูปที่ 01: การสังเคราะห์พิวรีน
พิวรีนถูกสังเคราะห์เป็นไรโบนิวคลีโอไทด์ การสังเคราะห์พิวรีนเกิดขึ้นผ่านทั้งเส้นทางกอบกู้และเส้นทางเดอโนโว ในเส้นทาง De novo IMP เป็นผลิตภัณฑ์แรกที่เกิดขึ้น จากนั้นจึงแปลงเป็น AMP หรือ GMP วิถีแห่งเดอโนโวใช้โมเลกุลไกลซีนทั้งหมด (อะตอม 4, 5, 7), อะมิโนไนโตรเจนของแอสพาเทต (อะตอม 1), อะไมด์ไนโตรเจนของกลูตามีน (อะตอม 3, 9), ส่วนประกอบของสระโฟเลต-หนึ่ง-คาร์บอน (อะตอม 2, 8) คาร์บอนไดออกไซด์ ไรโบส 5-P จากกลูโคส และพลังงานจาก ATP การสังเคราะห์พิวรีนผ่านทางวิถีการกอบกู้เกิดขึ้นโดยใช้ 5-Phosphoribosyl-1-pyrophosphate (PRPP) เอนไซม์ที่เรียกว่าฟอสโฟไรโบซิลทรานส์เฟอเรส (PRT) กระตุ้นการกอบกู้พิวรีน
การสังเคราะห์ Pyrimidine คืออะไร
พิริมิดีนเป็นฐานวงแหวนคาร์บอนไนโตรเจนหนึ่งอัน ประกอบด้วยวงแหวนที่ประกอบด้วยไนโตรเจนเพียงหกตัวเท่านั้นไพริมิดีนมี 4 ชนิด ได้แก่ ไทมีน ยูราซิล ไซโตซีน และกรดโอโรติก Uracil พบได้ใน RNA เท่านั้น Cytosine พบได้ทั้งใน DNA และ RNA ในขณะที่ไทมีนพบได้ใน DNA เท่านั้น คล้ายกับการสังเคราะห์ purine การสังเคราะห์ pyrimidine ก็เกิดขึ้นทั้งทางกอบกู้และทาง de novo
รูปที่ 02: การสังเคราะห์ไพริมิดีน
การสังเคราะห์ Pyrimidine De novo ง่ายกว่าการสังเคราะห์ purine เนื่องจากโมเลกุลของ pyrimidine นั้นง่าย เอไมด์ไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ของกลูตามีนให้อะตอม 2 และ 3 ของวงแหวนไพริมิดีน อะตอมอีกสี่อะตอมของวงแหวนนั้นมาจากแอสพาเทต PRPP จัดหาส่วนน้ำตาลฟอสเฟตของโมเลกุล pyrimidines ที่กอบกู้ถูกกระตุ้นโดย nucleoside phosphorylases (uridine phosphorylase และ deoxythymidine phosphorylase) และ nucleoside kinases (thymidine kinase และ uridine kinase)
ความคล้ายคลึงกันระหว่างการสังเคราะห์ Purine และ Pyrimidine คืออะไร
- ทั้งพิวรีนและไพริมิดีนถูกสังเคราะห์เป็นนิวคลีโอไทด์
- การสังเคราะห์พิวรีนและไพริมิดีนเกิดขึ้นจากการกอบกู้และเดอโนโว
- ในการสังเคราะห์เดโนโวสำหรับการสังเคราะห์ทั้ง purine และ pyrimidine ส่วนของน้ำตาลฟอสเฟตของโมเลกุลนั้นมาจาก PRPP
- มนุษย์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการสังเคราะห์ภายในของพิวรีนและพิริมิดีน
- กลูตามีนและแอสพาเทตเป็นสารตั้งต้นของกรดอะมิโนสองตัวที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์นิวคลีโอไทด์ของนิวคลีโอไทด์ทั้งสอง
การสังเคราะห์พิวรีนและไพริมิดีนต่างกันอย่างไร
การสังเคราะห์พิวรีนส่วนใหญ่เกิดขึ้นผ่านทางเส้นทางการกอบกู้ ในขณะที่การสังเคราะห์ไพริมิดีนเกิดขึ้นส่วนใหญ่ผ่านทางวิถีแห่งเดอโนโว นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการสังเคราะห์พิวรีนและไพริมิดีน ยิ่งไปกว่านั้น การสังเคราะห์ไพริมิดีนนั้นง่ายกว่าการสังเคราะห์พิวรีนมาก เนื่องจากไพริมิดีนเป็นโมเลกุลที่ง่ายกว่าพิวรีน
Gurthermore ไกลซีนเป็นสารตั้งต้นของกรดอะมิโนสำหรับการสังเคราะห์พิวรีน ในขณะที่ไกลซีนไม่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ไพริมิดีน
ด้านล่างเป็นตารางแสดงความแตกต่างระหว่างการสังเคราะห์พิวรีนและไพริมิดีน
สรุป – การสังเคราะห์พิวรีนกับไพริมิดีน
พิวรีนและไพริมิดีนเป็นเบสสองชนิดที่ประกอบด้วยไนโตรเจน ทั้งสองเป็นโมเลกุลที่สำคัญซึ่งถูกสังเคราะห์เป็นนิวคลีโอไทด์ผ่านทางวิถีการกอบกู้และวิถีแห่งเดอโนโว พิวรีนส่วนใหญ่ถูกสังเคราะห์ผ่านวิถีการกอบกู้ในขณะที่พิริมิดีนส่วนใหญ่ถูกสังเคราะห์ขึ้นใหม่ ยิ่งไปกว่านั้น การสังเคราะห์ไพริมิดีนนั้นง่ายกว่าการสังเคราะห์พิวรีนมาก PRPP จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ทั้ง purine และ pyrimidine ดังนั้นสิ่งนี้จึงสรุปความแตกต่างระหว่างการสังเคราะห์พิวรีนและไพริมิดีน