BIOSINTESIS de nucleótidos

NUCLEÓTIDOS

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CRISTHIAN ALBERTO ANGARITA VILLALBAFERNAN MANUEL ALVAREZ CALDERAMOISES DAVID SUARES SIMANCADANIELA FERNANDA BARAJAS JARAMILLO

GENERALIDADES

• Sirven como precursores de ácidos nucleicos.

• los principales donadores y receptores de grupos fosforilo en el metabolismo, los nucleosidos trifosfatos y difosfatos

• Los nucleótidos purina y pirimidina participan en funciones metabólicas tan diversas como el metabolismo de energía, la síntesis de proteína.

• La regulación de la actividad enzimática y la transducción de señal.

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Las purinas y pirimidinas son compuestosheterocíclicos.

Las purinas y pirimidinas son heterociclos quecontienen nitrógeno, estructuras quecontienen, además de carbono, otros (HETERO)átomos, como NITRÓGENO.

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Los nucleósidos son N-glucósidos

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Los nucleótidos son nucleósidos fosforilados

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La modificación de polinucleótidos puedegenerar estructuras adicionales

• Pequeñas cantidades de purinas y pirimidinas adicionales se encuentran en el DNA y en los RNA.

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FUNCIONES DE LOS NUCLEOTIDOS

• Los nucleótidos absorben luz ultravioleta.

• Los nucleótidos desempeñan diversas funciones fisiológicas.

• Los nucleótido trifosfatos tienen alto potencial de transferencia de grupo.

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EL DNA Y RNA SON POLINUCLEÓTIDOS

• El grupo 5'-fosforilo de un mononucleotido puede esterificar un segundo grupo hidroxilo, lo que forma un fosfodiester.

• un dinucleotido en el cual las porciones pentosa estanenlazadas mediante un enlace 3',5'-fosfodiester para formar el “esqueleto” del RNA y el DNA.

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METABOLISMO DE NUCLEÓTIDOS

PURINA --- PIRIMIDINA

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LAS PURINAS Y PIRIMIDINAS SON NO ESENCIALES EN LO QUE SE REFIERE A LA DIETA

• Los tejidos humanos son capaces de sintetizar purinas ypirimidinas a partir de intermediarios anfibolicos.

• Las célula que se dividen rápidamente, necesitan cantidadesde RNA y ADN.

• Las vías de síntesis de nucleótidos son blancos de atractivospara el tratamiento del cáncer y las infecciones pormicroorganismos.

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BIOSINTESIS DE NUCLEÓTIDOS PURINA• SINTESIS A PARTIR DE INTERMEDIARIOS ANFIBOLICOS.

• Los nucleótidos se sintetizan a índices congruentes con lanecesidad fisiológica.

• Todas las enzimas involucradas en la biosíntesis de purinas seencuentran en el CITOSOL.

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1. Síntesis a partir de intermediarios anfibolico (síntesis de NOVO)2. Fosforribosilación de purinas.3. Fosforilación de nucleósidos purina.

PROCESOS QUE CONTRIBUYEN A LA BIOSINTESIS DE NUCLEOTIDOSPURINA

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LA INOSINA MONOFOSFATO (IMP) SE SINTETIZA A PARTIR DE INTERMEDIADORES ANFIBÓLICOS

• Conversión de RIBOSA 5- FOSFATO

INOSINA MONOFOSFATO (IMP)

FOSFORRIBOSILPIROFOSFATO (PRPP)

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conversión de IMP a GMP y AMP

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LAS “REACCIONES DE RECUPERACIÓN” CONVIERTEN PURINAS Y SUS NUCLEOSIDOS EN MONONUCLEÓTIDOS

CONVERSION DE PURINAS :

PURINA LIBRE

FOSFORRIBOSILACIÓN

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IMP

GMP

AMP 23

LA BIOSÍNTESIS HEPÁTICA DE PURINA ESTÁ REGULADA DE MODO ESTRICTO

El HIGADO, el principal sitio de biosíntesis de nucleótidosPURINA , proporciona purinas y nucleótidos purina para larecuperación y para utilización por tejidos incapaces de subiosíntesis.

La retroacción por AMP y GMP regula a la ENZIMA PRPPglutamil amidotransferasa

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AMP + GMP +

REGULA SU FORMACIÓN A PARTIR DE IMP

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Control de índice de las biosintesis de novo

de nucleótido purina. Las reacciones 1 y 2son catalizadas por la enzima PRPP sintasa ypor glutamilamidotransferasa, respectivamente. Laslineas rojas representan la INHIBICION PORRETROACCION POR INTERMEDIOS DE LA VIA

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REGULACION DE LA CONVERSIÓN DE IMP en ATP Y GTP

• Regulación de lainterconvensión de IMP ennucleótidos adenosina yguanosina

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LA REDUCCIÓN DE RIBONUCLEÓSIDO DISFOSFATOS FORMA DESOXIRRIBONUCLEÓSIDO

DISFOSFATO

• Catalizado por el complejo de RIBONUCLEÓTIDO REDUCTASA forma desoxirribunucleósido disfosfato (dNDP)

• El complejo enzimático sólo es funcional cuando la célula están sintetizando de modo activo DNA.

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• Reducción de ribonucleósido disfosfatoshacia 2 - desoxirribunucleósido

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BIOSÍNTESIS DE NUCLEÓTIDOS PIRIMIDINA

• El PRPP un participante temprano de la síntesis de nucleótidos purina, es un participante mucho más tardío en la biosíntesis de PIRIMIDINA

• Proteinas multifuncionales catalizan las reacciones tempranas de la biosíntesis de pirimidinas y asegura canalización eficiente de CARBAMOIL FOSTATO

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OROTIDINA MONOFOSFATO

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OROTIDINA MONOFOSFATO

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LOS DESOXIRRIBONUCLEÓSIDOS DE URACILO Y CITOSINA SE RECUPERAN

• Mientras que las células de mamíferos reutilizan pocaspirimidinas LIBRES, “reacciones de recuperación” convierten lospirimidina ribonucleósidos URIDINA y CITIDINA y los pirimidinadesoxirribonucleósidos TIMIDINA y DESOXICITIDINA hacia susnucleótidos respectivos

• La FOSFORIBOSILTRANSFERASA (cinasa) dependiente de ATPcatalizan la fosforilacion de los disfosfatos hacia sus nucleósidostrisfosfatos correspondientes recupera ACIDO ORÓTICO ALCONVERTIRLO EN OROTIDINA MONOFOSFATO (OMP)

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• ribonucleósidos desoxirribonucleósidos

OROTIDINA MONOFOSFATO (OMP)

FOSFORIBOSILTRANSFERASA (cinasa) dependiente de ATP

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REGULACIÓN DE LA BIOSÍNTESIS DE NUCLEÓTIDO PIRIMIDINA

• LA CARBAMOIL FOSTATO SINTASA II (reacción 1) es inhibida por UTP Y NUCLEÓTIDOS PURINA, PERO ACTIVADA POR EL PRPP.

• LA ASPARTATO TRANSCARBOMOILASA (REACCIÓN 2 ) ES INHIBIDA POR CTP, PERO ACTIVADA POR ATP.

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• UTP Y NUCLEOTIDOS DE PURINA

Citidina trifosfato (CTP)

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LA BIOSINTESIS DE NUCLEOTIDOS PURINA Y PIRIMIDINA ESTÁN REGULADAS DE MODO

COORDINADO

La PRPP sintasa que forma un precursor esencial para ambos procesos, es inhibida por retroacción por los nucleótidos purina y pirimidina.

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ASPECTOS CLÍNICOS DEL CATABOLISMO DE PURINAS

•LA GOTA

•SINDROME DE LESCH- NYHAN

•ENFERMEDAD DE VON GIERKE

•HIPOURICEMIA

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ARTRITIS GOTOSA

• Defectos genéticos de la PRPP sintetasa.

• Resistencia a inhibición por retroacción.

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SINDROME DE LESCH-NYHAN

• Es causado por un defecto de la enzimahipoxantinaguaninafosforribosiltransferasa, una enzima dela recuperación de purina.

• Es una hiperuricemia por producción excesiva, que secaracteriza por episodios frecuentes de litiasis por acidoúrico, y un síndrome raro de automutilación.

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DEFICIENCIA DE LA ENZIMA HIPOXANTINA-GUANINA FOSFORRIBOSILTRANSFERASA

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ENFERMEDAD DE VON GIERKE

• La producción excesiva de purina y la hiperuricemia.

• Deficiencia de glucosa-6-fosfatasa son una consecuencia de generación aumentada del precursor de PRPP ribosa 5-fosfato.

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HIPOURICEMIA

• La hipouricemia y la excreción incrementada de hipoxantina y xantina muestran vinculo con deficiencia de Xantina Oxidasa.

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ASPECTOS CLÍNICOS CATABOLISMO PIRIMIDINAS

• Acidurias oróticas:

• La aciduria orotica tipo I: Refleja una deficiencia tanto de orotato fosforribosiltransferasa como de orotidilatodescarboxilas.

• la aciduria orotica tipo II: Se debe a una deficiencia solo de orotidilato descarboxilasa.

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Síndrome de Reye

• Es una consecuencia de la incapacidad de mitocondrias dañadas de manera grave para usar carbamoil fosfato, que entonces queda disponible para la producción citosolica excesiva de acido orótico.

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ESTRUCTURA Y FUNCIÓNDEL ÁCIDO NUCLEICO

El acido desoxirribonucleico

(DNA), es la base química de la herencia, y estaorganizada en genes, las unidades fundamentales dela información genética.

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El DNA contiene cuatro desoxinucleótidos

• La naturaleza química de las unidades de desoxinucleotido monomericas del DNA desoxiadenilato, desoxiguanilato, desoxicitidilato y timidilato.

• Se mantienen en forma polimérica por medio de enlaces 3',5'-fosfodiester que constituyen una cadena única.

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La desnaturalización de DNA se usapara analizar su estructura.

• La estructura bicatenaria del DNA puede separarse en dos cadenas componentes en solución al aumentar la temperatura o disminuir las cifras de sales.

• La renaturalización del DNA requiere coincidencia de pares de bases: temperatura y sales fisiológicas apropiadas.

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EL DNA PROPORCIONA UN MOLDE PARAREPLICACIÓN YTRANSCRIPCIÓN

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LA NATURALEZA QUÍMICA DEL RNADIFIERE DE LA DEL DNA

• En el RNA, la parte azúcar a la cual los fosfatos y las bases puricas y pirimidicas se fijan es ribosa en lugar de la 2 '-d esoxirribosa del DNA.

• El ARN codifica para la sintesis de proteinas.

• El RNA típicamente existe como una cadena única.

• Los componentes pirimidicos de ARN difieren de los del ADN

TIMINA POR URACILO

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HAY VARIAS CLASES DE ARN

Existen cuatro clases principales de moléculas de ARN:

• Mensajero (mRNA)

• De transferencia (tARN)

• ARN Ribosomico (rARN)

• RNA pequeños

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NUCLEASAS ESPECÍFICAS DIGIEREN A LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

• Ciertas enzimas tienen la capacidad de degradar ácidos nucleícos; tales nucleasas pueden clasificarse de varias maneras:

• DESOXIRRIBONUCLEASAS: especificidad por el ADN

• RIBONUCLEASAS: especificad por HIRDROLISIS de el ARN

• ENDONUCLEASAS: degradan tanto ARN como ADN.

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