8/10/2019 Biosintesis Nukleotida

1/3

Biosintesis Nukleotida

Purin dan pirimidin biosintesis sangat penting untuk semua sel karena molekul ini digunakan

untuk mensintesis ATP, beberapa kofaktor, asam ribonukleat (RNA), asam deoksiribonukleat

(DNA), dan komponen sel penting lainnya. Hampir semua mikroorganisme dapat mensintesis

purin dan pirimidin karena ini sangat penting untuk replikasi DNA dan transkripsi untuk fungsi

sel.

Purin dan pirimidin adalah basa nitrogen siklik dengan beberapa ikatan ganda. Adenin dan

guanin adalah purin, yang terdiri dari dua cincin bergabung, sedangkan pirimidin (urasil, sitosin,

dan, timin) hanya memiliki satu cincin. Sebuah purin atau pirimidin dasar bergabung dengan

gula pentosa, baik ribosa atau deoksiribosa, adalah nukleosida. Sebuah nukleotida adalah

nukleosida dengan satu atau lebih gugus fosfat melekat pada gula. Asam amino berpartisipasi

dalam sintesis basa nitrogen dan nukleotida dalam berbagai cara, termasuk menyediakan

nitrogen yang merupakan bagian dari semua purin dan pirimidin. Fosfor hadir dalam nukleotida

disediakan oleh mekanisme lain.

Fosfor Asimilasi

Selain asam nukleat, fosfor ditemukan dalam protein (yaitu, protein terfosforilasi), fosfolipid,

dan koenzim seperti NADP. Sumber fosfor yang paling umum adalah fosfat anorganik dan ester

fosfat organik. Fosfat anorganik yang tergabung melalui pembentukan ATP di salah satu dari

tiga cara:

(1) fotofosforilasi,

(2) fosforilasi oksidatif,

(3) fosforilasi tingkat-substrat.

Mikroorganisme dapat memperoleh fosfat organik dari lingkungan mereka dalam bentuk

terlarut atau partikulat. Fosfatase sangat sering menghidrolisis ester fosfat organik untuk

melepaskan fosfat anorganik. Bakteri Gram-negatif memiliki fosfatase dalam ruang periplasma,

yang memungkinkan fosfat yang akan diambil segera setelah dikeluarkan. Di sisi lain, protista

dapat langsung menggunakan fosfat organik setelah konsumsi atau menghidrolisis mereka

dalam lisosom dan menggabungkan fosfat.

BiosintesisPurin

Jalur biosintesis untuk purin sangat kompleks, urutan 11 langkah di mana tujuh molekul yang

berbeda memberikan kontribusi bagian untuk kerangka purin akhir . Jalur ini dimulai dengan

ribosa 5-fosfat dan kerangka purin disusun pada gula ini. Oleh karena itu produk purin pertama

dari jalur adalah asam inosinic nukleotida, bukan basa purin bebas. Kofaktor asam folat sangat

8/10/2019 Biosintesis Nukleotida

2/3

penting dalam biosintesis purin.

Turunan asam folat berkontribusi karbon dua dan delapan sampai kerangka purin. Setelah asam

inosinic telah dibentuk, jalur yang relatif singkat mensintesis adenosin monofosfat dan guanosin

monofosfat, dan menghasilkan difosfat nukleosida trifosfat dan oleh transfer fosfat dari ATP.

DNA mengandung asam deoksiribonukleat (ribosa tidak memiliki gugus hidroksil pada karbondua) bukan ribonucleotides yang ditemukan di RNA. Deoksiribonukleotida timbul dari

pengurangan difosfat nukleosida atau trifosfat nukleosida mengandung dua rute yang berbeda.

Beberapa mikroorganisme mengurangi trifosfat dengan sistem sebagai kofaktor. Beberapa

mikroba lainnya seperti E. coli, mengurangi membutuhkan vitamin B 12 ribose dalam difosfat

nukleosida. Kedua sistem menggunakan sedikit protein yang mengandung sulfur yang disebut

thioredoxin sebagai reduktor mereka.

BiosintesisPirimidin

Pirimidin biosintesis dimulai dengan asam aspartat dan karbamoilfosfat, molekul energi tinggi

disintesis dari bikarbonat dan amonia yang diberikan oleh asam amino glutamin. Aspartat

karbamoiltransferase mengkatalisis kondensasi dua substrat untuk membentuk

carbamoylaspartate, yang kemudian diubah menjadi produk pirimidin awal, asam orotic.Sebuah nukleotida dihasilkan oleh penambahan ribosa 5-fosfat, dengan menggunakan energi

tinggi antara 5-phosphoribosyl 1-pirofosfat. Dengan demikian pembangunan cincin pirimidin

selesai sebelum ribose ditambahkan, berbeda dengan sintesis cincin purin, yang dimulai dengan

ribosa 5-fosfat. Monofosfat Orotidine dekarboksilasi, menghasilkan uridin monofosfat. Ini

diikuti dengan pembentukan uridin tri-fosfat dan cytidine trifosfat. Kedua nukleotida dikurangi

dengan cara yang sama bahwa nukleotida purin yang membuat deoksi-bentuk yang diperlukan

8/10/2019 Biosintesis Nukleotida

3/3

untuk sintesis DNA. Deoksitimidin mono-fosfat dibuat ketika monofosfat deoxyuridine yang

termetilasi dengan turunan asam folat.