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Metabolismo de nucleótidos, purinas y pirimidinas

Repaso
Un nucleótido consta de: 1. una base nitrogenada 2. una pentosa 3. un fosfato

Nucleósido
Adenosina

Un nucleósido consta de una ribosa y una base nitrogenada unidas por enlace β-glicosídico (~cetálico) a nivel del C1' (anomérico) de ribosa o desoxirribosa.

Nucleótido
5’-ATP

5’ 3’

En un nucleótido, hay un fosfato unidopor enlace tipo éster a un hidroxilo presente en los carbonos 5' o 3' del azúcar. Si no está el fosfato, se llama nucleósido. El fosfato puede estar unido a otros fosfatos (enlace tipo fosfoanhídrido o fosfodiéster). Los fosfatos están ionizados a pH neutro, confiriendo carga negativa. (Por eso el nombre de "ácidos nucleicos".)

Los ácidos nucleicos son polímeros lineales de nucleótidosunidos por enlace fosfodiéster entre las posiciones 3' y 5' de las pentosas.

Nomenclatura
Base Nucleósido Nucleótido

Adenosina (Desoxi)adenilato Adenina Desoxiadenosina (Desoxi)adenosina monofosfato (di/tri) Guanina Citosina Timina Uracilo Guanosina (Desoxi)guanilato Desoxiguanosina (Desoxi)guanosina monofosfato (di/tri) Citidina Desoxicitidina Timidina Desoxitimidina Uridina (Desoxi)citidilato(Desoxi)citidina monofosfato (di/tri) (Desoxi)timidilato (Desoxi)timidina monofosfato (di/tri) Uridilato Uridina monofosfato (di/tri)

Funciones de los nucleótidos
Constituyen los ácidos nucleicos ADN y ARN Los nucleósidos trifosfato son la moneda corriente de energía (ATP) Mediadores celulares (cAMP, cGMP) Componentes de coenzimas (NAD+, FAD, CoA) Precursores (GTP precursor detetrahidrobiopterina) Portadores de intermediarios activados (UDPgalactosa, CDP-diacilglicerol, S-adenosilmetionina) Efectores alostéricos Componentes de ribozimas con poder catalítico

Biosíntesis de nucleótidos
Los organismos pueden sintetizar nucleótidos de purina y pirimidina de novo
Por esto, las purinas y las pirimidinas no son requeridas en la dieta. No constituyen nutrientes esenciales.

Tambiénpueden utilizar nucleótidos de la dieta, pero muy poquito, por eso la síntesis de novo es muy importante.
Los ácidos nucleicos ingeridos son digeridos con endonucleasas pancreáticas (desoxirribonucleasas y ribonucleasas), fosfodiesterasas y nucleósido fosforilasas. El epitelio intestinal tiene fosfatasa alcalina y enzimas que degradan los nucleósidos. Las bases obtenidas, si no se utilizan, sedegradan a nivel intestinal. Solo 5% de los nucleótidos ingeridos pasa a la circulación, como base libre o nucleósido.

Las vías de síntesis de nucleótidos son similares en organismos tan divergentes como E. coli y humanos, lo cual muestra la "unidad bioquímica de la vida".

Homo sapiens
Gerty Cori Bioquímica Premio Nobel 1947

Escherichia coli

Las células que se dividen rápidamentenecesitan grandes cantidades de RNA y DNA. Estas células tienen grandes requerimientos de nucleótidos. Las vías de síntesis de nucleótidos son blancos atractivos para el tratamiento del cáncer y las infecciones por microorganismos. Muchos antibióticos y drogas anticancerígenas son inhibidoras de la síntesis de nucleótidos.

Varias enzimas de la síntesis de nucleótidos utilizan glutamina y son unpotente blanco de agentes anticancerígenos. Estas enzimas tienen actividad glutamina amidotransferasa, catalizan la transferencia dependiente de ATP del nitrógeno amídico de la glutamina a un aceptor.

inhibidor suicida

En muchas reacciones se requiere también derivados del ácido fólico. Los antifolatos tienen utilidad como drogas.

anticancerígeno (inhibidor de la dihidrofolato reductasa)Metabolismo de purinas

La purina se “construye” sobre la ribosa. Precursores: aspartato, glicina, formiltetrahidrofolato, glutamina, CO2, ATP. Los precursores se dedujeron en 1948 administrando varios compuestos marcados isotópicamente a palomas.

SÍNTESIS DE PURINAS - AMP Y GMP
El sitio mayoritario de síntesis de purinas es el hígado. Comienza con fosforribosilpirofosfato (PRPP) y...