Sự khác biệt chính giữa tổng hợp purine và pyrimidine là sự tổng hợp purine chủ yếu xảy ra thông qua con đường cứu cánh trong khi quá trình tổng hợp pyrimidine xảy ra chủ yếu qua con đường De novo.
Purine và pyrimidine là bazơ chứa nitơ. Purine có một vòng chứa nitơ sáu cạnh và một vòng chứa nitơ năm cạnh được hợp nhất với nhau. Các pyrimidine chỉ có một vòng chứa nitơ sáu cạnh. Purines và pyrimidine là những phần chính của nucleotide, là những khối cấu tạo nên axit nucleic: DNA và RNA. Hơn nữa, ATP là đơn vị tiền tệ năng lượng, trong khi UTP và GTP cũng là nguồn năng lượng. Do đó, purin và pyrimidin là những chất mang năng lượng chính. Chúng là tiền chất để tổng hợp các đồng yếu tố nucleotide như NAD. Purines và pyrimidine được tổng hợp thông qua hai con đường chính: con đường cứu hộ và con đường De novo. Trong con đường cứu cánh, purin và pyrimidin được tổng hợp từ các chất trung gian từ con đường phân hủy. Trong con đường De novo, purine và pyrimidine được tổng hợp từ các phân tử đơn giản, đặc biệt là từ các tiền chất axit amin.
Tổng hợp Purine là gì?
Purines là hai cơ sở vòng nitơ cacbon. Chúng bao gồm một vòng chứa nitơ sáu cạnh và năm ghi nhớ được hợp nhất với nhau. Có bốn cơ sở purine. Adenin và guanin là hai nhân purin tham gia vào quá trình tạo nucleotit cho axit nucleic. Hypoxanthine và xanthine là hai purine khác không tham gia vào các nucleotide nhưng rất quan trọng đối với quá trình tổng hợp và phân hủy nucleotide purine.
Hình 01: Tổng hợp Purine
Purines được tổng hợp dưới dạng ribonucleotide. Quá trình tổng hợp Purine diễn ra thông qua cả hai con đường trục vớt và De novo. Trong lộ trình De novo, IMP là sản phẩm đầu tiên được hình thành, sau đó nó chuyển đổi thành AMP hoặc GMP. Con đường de novo sử dụng toàn bộ phân tử glycine (nguyên tử 4, 5, 7), nitơ amin của aspartate (nguyên tử 1), nitơ amide của glutamine (nguyên tử 3, 9), các thành phần của nhóm folate-một-carbon (nguyên tử 2 8), cacbon đioxit, riboza 5-P từ glucoza và năng lượng từ ATP. Quá trình tổng hợp Purine thông qua con đường cứu cánh diễn ra với việc sử dụng 5-Phosphoribosyl-1-pyrophosphate (PRPP). Enzyme được gọi là phosphoribosyltransferase (PRT) xúc tác việc thu hồi purin.
Tổng hợp Pyrimidine là gì?
Pyrimidines là một cơ sở vòng cacbon-nitơ. Chúng chỉ chứa một vòng chứa nitơ sáu cạnh. Có bốn pyrimidine là thymine, uracil, cytosine và axit orotic. Uracil chỉ được tìm thấy trong RNA. Cytosine được tìm thấy trong cả DNA và RNA trong khi thymine chỉ được tìm thấy trong DNA. Tương tự như quá trình tổng hợp purine, quá trình tổng hợp pyrimidine cũng xảy ra thông qua cả hai con đường cứu trợ và khử trùng.
Hình 02: Tổng hợp Pyrimidine
Tổng hợp Pyrimidine De novo đơn giản hơn quá trình tổng hợp purine vì các phân tử pyrimidine rất đơn giản. Glutamine’s amide nitơ và carbon dioxide cung cấp các nguyên tử 2 và 3 của vòng pyrimidine. Bốn nguyên tử khác của vòng được cung cấp bởi aspartate. PRPP cung cấp phần đường-photphat của phân tử. Các pyrimidine được xúc tác bởi nucleoside phosphorylase (uridine phosphorylase và deoxythymidine phosphorylase) và nucleoside kinase (thymidine kinase và uridine kinase).
Sự tương đồng giữa tổng hợp Purine và Pyrimidine là gì?
- Cả purine và pyrimidine đều được tổng hợp dưới dạng nucleotide.
- Tổng hợp purine và pyrimidine xảy ra thông qua cứu hộ và De novo.
- Trong tổng hợp De novo cho cả tổng hợp purine và pyrimidine, phần đường-phosphate của phân tử được cung cấp bởi PRPP.
- Con người chủ yếu phụ thuộc vào sự tổng hợp nội sinh của purin và pyrimidine.
- Glutamine và aspartate là hai tiền chất axit amin cần thiết cho sự tổng hợp de novo của cả hai nucleotide.
Sự khác biệt giữa tổng hợp Purine và Pyrimidine là gì?
Tổng hợp purine chủ yếu xảy ra qua con đường cứu cánh, trong khi tổng hợp pyrimidine chủ yếu xảy ra qua con đường de novo. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa tổng hợp purine và pyrimidine. Hơn nữa, tổng hợp pyrimidine đơn giản hơn nhiều so với tổng hợp purine vì pyrimidine là một phân tử đơn giản hơn purine.
Gurthermore, glycine là tiền chất axit amin để tổng hợp purine, trong khi glycine không tham gia vào quá trình tổng hợp pyrimidine.
Infographic dưới đây lập bảng song song sự khác biệt giữa tổng hợp purine và pyrimidine.
Tổng hợp - Tổng hợp Purine vs Pyrimidine
Purines và pyrimidines là hai loại bazơ chứa nitơ. Cả hai đều là các phân tử quan trọng được tổng hợp dưới dạng nucleotide thông qua cả hai con đường cứu hộ và de novo. Hầu hết các purin được tổng hợp thông qua con đường cứu cánh trong khi hầu hết các pyrimidin được tổng hợp qua đường dẫn truyền. Hơn nữa, quá trình tổng hợp pyrimidine đơn giản hơn nhiều so với quá trình tổng hợp purin. PRPP cần thiết cho cả quá trình tổng hợp purine và pyrimidine. Vì vậy, điều này tóm tắt sự khác biệt giữa tổng hợp purine và pyrimidine.
