Biosintesis de Nucleotidos de Novo

TECNOLOGICO NACIONAL DE MEXICO
INSTIUTO TECNOLOGICO DE TEPIC
INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL
María Fernanda Jaime Correa
Ing. Bioquímica
N.C. 19401256
Bioquímica del Nitrógeno
Mtra. María Del Refugio Hernández Cortez

Resumen
Las rutas metabólicas que conducen a la formación de nucleótidos son: las vías
de novo y las vías de recuperación. La síntesis de novo de los nucleótidos
empieza a partir de sus precursores metabólicos, aminoácidos, ribosa-5-fosfato,
CO2 y NH3. Las rutas de recuperación reciclan las bases libres y los nucleósidos
liberados a partir de la ruptura e los ácidos nucleótidos.
El anillo de purina se forma a partir de la ribos-5-fosfato, sobre el que se forma

paso a paso un núcleo purínico lo que conduce a la formación de un nucleótido.
El de pirimidina se sintetiza como ácido orótico u oroato, unido a ribosa-5-fosfato
y se transforma en los nucleótidos de pirimidina.
Introducción
La biosíntesis de los nucleótidos constituye un proceso muy importante en todas
las células, puesto que son los precursores del ADN, y ARN, el ATP y en gran
medida del GTP; son los principales transmisores de la energía química e
igualmente componentes de cofactores como NAD, FAD, coenzima A, asi como
de intermedios biosintéticos activados como USP-glucosa o CDP-diacilglicerol.
Algunos nucleótidos tales como el cAMP Y y el cGMP, actúan también como
segundos mensajeros.
Muchas células disponen de mecanismos de recuperación o salvamento para

recuperar las bases libres que resultan de la degradación hidrolítica de los
nucleótidos. Tanto las purinas como las pirimidinas comparten varios
precursores importantes en las vías de síntesis de novo. El 5-fosfo-D-ribosa-1-
pirofosfato (PRPP), resulta esencial para ambos tipos de bases; en ambas vías
hay un aminoácido como precursor importante: la glicina en el caso de las
purinas y el aspartato en el caso de las pirimidinas, siendo la glutamina y el
aspartato o aspártico la fuente más importante de grupos amino. Las
concentraciones intracelulares de nucleótidos están reguladas mediante una
serie de enzimas controladas alostéricamente. Los 2-desoxirribonucleótidos se
generan directamente a partir de los ribonucleótidos.

Nucleótidos
Un nucleótido es la pieza básica de los ácidos nucleicos. El ARN y el ADN son
polímeros formados por largas cadenas de nucleótidos. Un nucleótido está
formado por una molécula de azúcar (ribosa en el ARN o desoxirribosa en el
ADN) unido a un grupo fosfato y una base nitrogenada. Las bases utilizadas
en el ADN son la adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). En el ARN,
la base uracilo (U) ocupa el lugar de la timina.
Los nucleótidos son sustancias que participan en casi todos lo procesos

bioquímicos: son las unidades monoméricas de DNA y el RNA. La importancia
de los nucleótidos en el metabolismo celular se pone de manifiesto por la
observación de que casi todas las células pueden sintetizarlos tanto de novo
como a partir de la degradación de ácidos nucleicos.

Ruta de novo
Esta vía es en la que los nucleótidos se sintetizan a partir de precursores de bajo
peso molecular. Curiosamente, estas rutas de novo son prácticamente
idénticas en todos los organismos, lo que indica que el metabolismo de los
nucleótidos es muy antiguo y formaba parte del progenote del que derivaron los
organismos actuales.
El PRPP (5’-fosfo-α-D-ribosil-1-pirofosfato) es el azúcar precursor de todos los

nucleótidos. Por tanto, todos se sintetizan de novo en forma de ribonucleótidos.
Como norma general, hay un gran consumo de ATP y poder reductor en la
mayoría de las etapas de cualquiera de las rutas de síntesis.
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE LOS NUCLEÓTIDOS DE PURINA

Los dos precursores de los nucleótidos purínicos de los ácidos nucleicos son la
adenosina 5-monofosfato (AMP) y la guanosina-5-monofosfato (GMP). Estos
nucleótidos contienen respectivamente las bases púricas adenina y guanina. El
anillo purínico se sintetiza de novo en las células de los mamíferos utilizando
aminoácidos como dadores de C y N, y CO2 como dador de C.
La vía de biosíntesis de las purinas, que conduce a la síntesis de inosina 5-

monofosfato (IMP) o ácido inosínico, fue descrita por J. Buchanan y G. Robert
Greenberg en la década de los cincuenta consiste en diez pasos metabólicos.
Varias de las reacciones requieren la hidrólisis de ATP, por lo cual es un proceso
caro energéticamente. Todas las enzimas implicadas en la síntesis de los
nucleótidos purínicos se encuentran en el citosol de la célula. No obstante, no
todas las células (por ejemplo, los eritrocitos) son capaces de realizar esta
síntesis. La ruta biosintética parte del 5- fosfo-D-ribosil-1-pirofosfato (PRPP).
El paso limitante en la síntesis de novo de los nucleótidos de purina es la

formación de 5-fosforribosilamina (PRA) a partir de PRPP y glutamina. El grupo
amina, procedente de la cadena lateral de la glutamina, desplaza al grupo
pirofosfato unido al C1 del PRPP. En esta reacción la configuración del C1 se
invierte de alfa a beta. El enlace C-N-glicosídico resultante tiene la configuración,
característica de los nucleótidos que tienen lugar en la naturaleza. Esta reacción

se ve favorecida por la hidrólisis del pirofosfato por la pirofosfatasa para formar
ortofosfórico.
En contra de lo que parece lógico, esto es, que el anillo purínico se formaba en
primer lugar y que después se le unía la cadena lateral de la D-ribosa-fosfato, se
ha descubierto que el material de partida es una forma activada de la ribosa-5-
fosfato, sobre el que se forma, paso a paso, un núcleo purínico, lo que conduce
directamente a la producción de un nucleótido. Para la formación del ácido
inosínico (IMP) a partir de la D-ribosa-5-fosfato se han utilizado 5 ATP y en
conjunto seis grupos fosfato de alta energía, teniendo en consideración que el
grupo pirofosfato desplazado del 5-fosforribosil-1-pirofosfato resulta finalmente
hidrolizado a ortofosfato por una pirofosfatasa. En la vía de síntesis del IMP,
existen tres etapas que son inhibidas por agentes antibacterianos específicos. El
antibiótico azaserina bloquea las dos transferencias enzimáticas del grupo amino
de la glutamina y compite con ella, reacciones 1 y 4. Las sulfonamidas que
inhiben el crecimiento de muchas bacterias, impiden la formación de ácido fólico,
reacciones 3 y 9, así, al inhibir indirectamente la última etapa, impiden la
biosíntesis purínica.

Conclusión
La Biosíntesis de novo de los nucleótidos es de gran importancia en nuestro
organismo para completar muchas de las funciones básicas del cuerpo. El anillo
purínico se sintetiza de novo en las células de los mamíferos utilizando
aminoácidos como dadores de C y N, y CO2 como dador de C. Tres mecanismos
importantes de retro inhibición cooperan en la regulación de la velocidad de la
síntesis de novo de nucleótidos purínicos. El punto clave de regulación es la
formación de 5-fosforribosilamina a partir de 5-fosforribosil-1-pirofosfato,
reacción catalizada por la glutamina-PRPP amidotransferasa, que está regulada
alostéricamente por los productos finales de la ruta IMP, GMP y AMP, estos
nucleótidos actúan como efectores negativos. El PRPP es un efector positivo
Referencias
(S/f). Unican.es. Recuperado el 23 de septiembre de 2021, de
https://ocw.unican.es/pluginfile.php/1327/course/section/1638/Tema2
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htm

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El anillo de purina se forma a partir de la ribos-5-fosfato, sobre el que se forma

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