Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

Исходными веществами для биосинтеза молекул ДНК служат дезокси рибонуклеозид-5'-трифосфаты, а специфическое располо­жение нуклеотидных остатков в молекулах ДНК обеспечивается взаимодействием комплементарных оснований, принадлежащих, с одной стороны, полинуклеотидной матрице, а с другой — нуклеозидтрифосфатам. Аналогично идет специфический биосинтез РНК из рибонуклеозидтрифосфатов на ДНК-матрице.

Из трех основных частей нуклеотида (азотистого основания, фос­форной кислоты и пентозы) фосфорная кислота всегда присутст­вует в клетках, рибоза образуется при распаде углеводов, и только гетероциклическое основание создается специфическим путем.

Пути синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований различ­ны. Но есть некоторые сходные черты в механизмах синтеза пуринового и пиримидинового циклов:

  • использование глицина, аспарагина и глутамина в качестве источников азота гетероциклических колец;
  • включение в состав пуриновых и пиримидиновых циклов атомов углерода углекислого газа и муравьиной кислоты;
  • построение пуринового основания и завершение синтеза пиримидинового основания на рибозо-5-фосфате, в результате чего конечными продуктами биосинтеза являются сразу нуклеозид-5'-фосфаты;
  • ферментативный характер всех реакций, осуществляющих­ся в процессе синтеза нуклеотидов;
  • возникновение на определенном этапе биосинтеза общих предшественников (инозин-5'-монофосфата — для пуриновых нук­леотидов, уридин-5'-монофосфата — для пиримидиновых).

Как видно на схеме, два атома азота пуринового кольца происходят из амидной группы глутамина, третий атом азота — из аспартата (аспарагиновой кислоты) и, наконец, четвертый — из глицина. Четвертый и пятый атомы углерода также происходят из глицина. Таким образом, молекула глицина дает три атома. Второй и восьмой атомы углерода происходят из формиата (муравьиной кислоты), а шестой атом углерода — из СО2:

Фор­мирование пуринового кольца сразу идет на рибозо-5-фосфате, и в результате последовательных реакций наращивания пурино­вого цикла образуется инозин-5'-монофосфат (ИМФ) — ключе­вое соединение в синтезе пуриновых нуклеотидов. Инозин-5'-фосфат способен окисляться в ксантозин-5'-фосфат.

В результате аминирования инозин-5'-монофосфата синтези­руется аденозин-5'-монофосфат (АМФ), а из АМФ при восста­новлении — дезоксиаденозин-5'-монофосфат (dАМФ). Ксантозин-5'-монофосфат (КМФ) превращается в гуанозин-5'-монофосфат (ГМФ) путем аминирования.

В процессе синтеза пиримидиновых оснований один атом азота цикла пиримидина происходит из аммиака, атом углерода — из углекислого газа, а второй атом азота и остальные атомы углерода — из аспарагиновой кислоты. В результате пос­ледовательных реакций наращивания пиримидинового цикла при дальнейшем участии фосфорилированной рибозы образуется уридин-5'-монофосфат (УМФ) — ключевое соединение в биосинте­зе пиримидиновых нуклеотидов.

Уридин-5'-монофосфат далее превращается в цитидин-5'-мо-нофосфат (ЦМФ), а также в дезоксиуридин-5'-монофосфат (dУМФ) и дезокситимидин-5'-монофосфат (dТМФ).

Пуриновые и пиримидиновые нуклеозид-5'-монофосфаты (НМФ и dНМФ) превращаются в макроэргические нуклеозид-5'-дифосфаты (НДФ и dНДФ), которые далее переходят в богатые энергией нуклеозид-5'-трифосфаты (НТФ и dНТФ). Процессы фосфорилирования нуклеотидов идут при их взаимодействии с уни­версальным источником энергии АТФ при участии специфических фосфотрансфераз (киназ).

Синтез дезоксирибонуклеозид-5'-трифосфатов (dНТФ) осуще­ствляется посредством реакции восстановления рибозы по гидроксильной группе при втором углеродном атоме. Эта реакция свой­ственна как нуклеозидмонофосфатам, так и нуклеозиддифосфатам.

Биосинтез всех дезоксирибонуклеозид-5'-трифосфатов и рибонуклеозид-5'-трифосфатов регулируется в клетке таким образом, что они возникают зависимо друг от друга в строго определенных соотношениях.

2015-2020 © Биология для студентов | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх