Der Hauptunterschied zwischen der Purin- und Pyrimidinsynthese besteht darin, dass die Purinsynthese hauptsächlich über den Salvage-Weg erfolgt, während die Pyrimidinsynthese hauptsächlich über den De-novo-Weg erfolgt.
Purin und Pyrimidin sind stickstoffh altige Basen. Purine haben einen sechsgliedrigen und einen fünfgliedrigen stickstoffh altigen Ring, die miteinander kondensiert sind. Pyrimidine haben nur einen sechsgliedrigen stickstoffh altigen Ring. Purine und Pyrimidine sind Hauptbestandteile von Nukleotiden, die Bausteine von Nukleinsäuren sind: DNA und RNA. Darüber hinaus ist ATP die Energiewährung, während UTP und GTP auch Energiequellen sind. Daher sind Purine und Pyrimidine wichtige Energieträger. Sie sind Vorläufer für die Synthese von Nukleotid-Cofaktoren wie NAD. Purine und Pyrimidine werden über zwei Hauptwege synthetisiert: Salvage- und De-novo-Wege. Beim Salvage-Weg werden Purine und Pyrimidine aus Zwischenprodukten der Abbauwege synthetisiert. Beim De-novo-Weg werden Purine und Pyrimidine aus einfachen Molekülen synthetisiert, insbesondere aus Aminosäurevorläufern.
Was ist Purinsynthese?
Purine sind zwei Kohlenstoff-Stickstoff-Ringbasen. Sie bestehen aus einem sechsgliedrigen und einem fünfgliedrigen stickstoffh altigen Ring, die miteinander verschmolzen sind. Es gibt vier Purinbasen. Adenin und Guanin sind zwei Purine, die an der Bildung von Nukleotiden für Nukleinsäuren beteiligt sind. Hypoxanthin und Xanthin sind die beiden anderen Purine, die nicht an Nukleotiden beteiligt sind, aber für die Synthese und den Abbau von Purinnukleotiden wichtig sind.
Abbildung 01: Purinsynthese
Purine werden als Ribonukleotide synthetisiert. Die Purinsynthese erfolgt sowohl über den Salvage- als auch über den De-novo-Weg. Beim De-novo-Weg ist IMP das erste gebildete Produkt, das sich dann entweder in AMP oder GMP umwandelt. Der De-novo-Weg verwendet das gesamte Glycinmolekül (Atome 4, 5, 7), den Aminostickstoff von Aspartat (Atom 1), den Amidstickstoff von Glutamin (Atome 3, 9), Komponenten des Folat-Ein-Kohlenstoff-Pools (Atome 2, 8), Kohlendioxid, Ribose 5-P aus Glukose und Energie aus ATP. Die Purinsynthese über den Salvage-Weg findet unter Verwendung von 5-Phosphoribosyl-1-pyrophosphat (PRPP) statt. Das Enzym Phosphoribosyltransferase (PRT) katalysiert die Verwertung von Purinen.
Was ist Pyrimidinsynthese?
Pyrimidine sind Basen mit einem Kohlenstoff-Stickstoff-Ring. Sie enth alten nur einen stickstoffh altigen Sechsring. Es gibt vier Pyrimidine wie Thymin, Uracil, Cytosin und Orotsäure. Uracil kommt nur in RNA vor. Cytosin kommt sowohl in DNA als auch in RNA vor, während Thymin nur in DNA vorkommt. Ähnlich wie bei der Purinsynthese erfolgt auch die Pyrimidinsynthese sowohl über den Salvage- als auch über den De-novo-Weg.
Abbildung 02: Pyrimidin-Synthese
Pyrimidin Die De-novo-Synthese ist einfacher als die Purinsynthese, da Pyrimidinmoleküle einfach sind. Glutamins Amidstickstoff und Kohlendioxid liefern die Atome 2 und 3 des Pyrimidinrings. Die anderen vier Atome des Rings werden von Aspartat versorgt. PRPP liefert den Zucker-Phosphat-Anteil des Moleküls. Die Bergung von Pyrimidinen wird durch Nukleosid-Phosphorylasen (Uridin-Phosphorylase und Desoxythymidin-Phosphorylase) und Nukleosid-Kinasen (Thymidin-Kinase und Uridin-Kinase) katalysiert.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen der Purin- und der Pyrimidinsynthese?
- Sowohl Purine als auch Pyrimidine werden als Nukleotide synthetisiert.
- Die Synthese von Purin und Pyrimidin erfolgt über Bergung und De novo.
- Bei der De-novo-Synthese sowohl für die Purin- als auch für die Pyrimidinsynthese wird der Zucker-Phosphat-Anteil des Moleküls von PRPP geliefert.
- Menschen sind hauptsächlich auf die endogene Synthese von Purinen und Pyrimidinen angewiesen.
- Glutamin und Aspartat sind zwei Aminosäurevorstufen, die für die De-novo-Synthese beider Nukleotide benötigt werden.
Was ist der Unterschied zwischen Purin- und Pyrimidinsynthese?
Die Purinsynthese erfolgt hauptsächlich über den Salvage-Weg, während die Pyrimidinsynthese hauptsächlich über den De-novo-Weg erfolgt. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen der Purin- und Pyrimidinsynthese. Darüber hinaus ist die Pyrimidinsynthese viel einfacher als die Purinsynthese, da Pyrimidin ein einfaches Molekül als Purin ist.
Darüber hinaus ist Glycin ein Aminosäurevorläufer für die Purinsynthese, während Glycin nicht an der Pyrimidinsynthese beteiligt ist.
Die folgende Infografik listet nebeneinander die Unterschiede zwischen der Purin- und Pyrimidinsynthese auf.
Zusammenfassung – Purin vs. Pyrimidin-Synthese
Purine und Pyrimidine sind zwei Arten stickstoffh altiger Basen. Beides sind wichtige Moleküle, die als Nukleotide sowohl über Salvage- als auch über De-novo-Wege synthetisiert werden. Die meisten Purine werden über den Salvage-Weg synthetisiert, während die meisten Pyrimidine de novo synthetisiert werden. Darüber hinaus ist die Pyrimidinsynthese viel einfacher als die Purinsynthese. PRPP wird sowohl für die Purin- als auch für die Pyrimidinsynthese benötigt. Somit fasst dies den Unterschied zwischen Purin- und Pyrimidinsynthese zusammen.
