BIOSINTESIS Y ESTRUCTURA DE NUCLEOTIDOS: VÍA ANFIBOLICA DE NOVO: PURINAS Y PIRIMIDINAS, CASOS CLINICOS REFERENTES AL MAL FUNCIONAMIENTO DE LA VÍA

1. NUCLEÓTIDOS
CRISTHIAN ALBERTO ANGARITA VILLALBA
FERNAN MANUEL ALVAREZ CALDERA
MOISES DAVID SUARES SIMANCA
DANIELA FERNANDA BARAJAS JARAMILLO
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2. 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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3. Las purinas y pirimidinas son compuestos
heterocíclicos.
Las purinas y pirimidinas son heterociclos que
contienen
nitrógeno,
estructuras
que
contienen, además de carbono, otros (HETERO)
átomos, como NITRÓGENO.
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4. 4

5. 5

6. 6

7. Los nucleósidos son N-glucósidos
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8. Los nucleótidos son nucleósidos fosforilados
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9. 9

10. La modificación de polinucleótidos
generar estructuras adicionales
puede
• Pequeñas cantidades de purinas y pirimidinas adicionales se
encuentran en el DNA y en los RNA.
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11. 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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12. 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 estan
enlazadas mediante un enlace 3',5'-fosfodiester para formar
el “esqueleto” del RNA y el DNA.
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13. 13

14. 14

15. METABOLISMO DE NUCLEÓTIDOS
PURINA --- PIRIMIDINA
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16. LAS PURINAS Y PIRIMIDINAS SON NO ESENCIALES
EN LO QUE SE REFIERE A LA DIETA
• Los tejidos humanos son capaces de sintetizar purinas y
pirimidinas a partir de intermediarios anfibolicos.
• Las célula que se dividen rápidamente, necesitan cantidades
de RNA y ADN.
• Las vías de síntesis de nucleótidos son blancos de atractivos
para el tratamiento del cáncer y las infecciones por
microorganismos.
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17. BIOSINTESIS DE NUCLEÓTIDOS PURINA
• SINTESIS A PARTIR DE INTERMEDIARIOS ANFIBOLICOS.
• Los nucleótidos se sintetizan a índices congruentes con la
necesidad fisiológica.
• Todas las enzimas involucradas en la biosíntesis de purinas se
encuentran en el CITOSOL.
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18. PROCESOS QUE CONTRIBUYEN A LA BIOSINTESIS DE NUCLEOTIDOS
PURINA
1. Síntesis a partir de intermediarios anfibolico (síntesis de NOVO)
2. Fosforribosilación de purinas.
3. Fosforilación de nucleósidos purina.
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19. LA INOSINA MONOFOSFATO (IMP) SE SINTETIZA A
PARTIR DE INTERMEDIADORES ANFIBÓLICOS
• Conversión de RIBOSA 5- FOSFATO
FOSFORRIBOSILPIROFOSFATO (PRPP)
INOSINA MONOFOSFATO (IMP)
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20. 20

21. conversión de IMP a
GMP y AMP
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22. LAS “REACCIONES DE RECUPERACIÓN” CONVIERTEN
PURINAS Y SUS NUCLEOSIDOS EN MONONUCLEÓTIDOS
CONVERSION DE PURINAS :
PURINA LIBRE
FOSFORRIBOSILACIÓN
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23. IMP
GMP
AMP
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24. LA BIOSÍNTESIS HEPÁTICA DE PURINA ESTÁ
REGULADA DE MODO ESTRICTO
El HIGADO, el principal sitio de biosíntesis de nucleótidos
PURINA , proporciona purinas y nucleótidos purina para la
recuperación y para utilización por tejidos incapaces de su
biosíntesis.
La retroacción por AMP y GMP regula a la ENZIMA PRPP
glutamil amidotransferasa
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25. AMP +
GMP +
REGULA SU FORMACIÓN A PARTIR DE IMP
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26. Control de índice de las biosintesis de novo
de nucleótido purina. Las reacciones 1 y 2
son catalizadas por la enzima PRPP sintasa y
por
glutamil
amidotransferasa, respectivamente. Las
lineas rojas representan la INHIBICION POR
RETROACCION POR INTERMEDIOS DE LA VIA
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27. REGULACION DE LA CONVERSIÓN DE IMP en ATP Y GTP
• Regulación
de
la
interconvensión de IMP en
nucleótidos adenosina y
guanosina
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28. 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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29. • Reducción de ribonucleósido disfosfatos
hacia 2 - desoxirribunucleósido
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30. 30

31. 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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32. OROTIDINA MONOFOSFATO
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33. OROTIDINA MONOFOSFATO
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34. LOS DESOXIRRIBONUCLEÓSIDOS DE URACILO Y
CITOSINA SE RECUPERAN
• Mientras que las células de mamíferos reutilizan pocas
pirimidinas LIBRES, “reacciones de recuperación” convierten los
pirimidina ribonucleósidos URIDINA y CITIDINA y los pirimidina
desoxirribonucleósidos TIMIDINA y DESOXICITIDINA hacia sus
nucleótidos respectivos
• La FOSFORIBOSILTRANSFERASA (cinasa) dependiente de ATP
catalizan la fosforilacion de los disfosfatos hacia sus nucleósidos
trisfosfatos correspondientes recupera ACIDO ORÓTICO AL
CONVERTIRLO EN OROTIDINA MONOFOSFATO (OMP)
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35. • ribonucleósidos
desoxirribonucleósidos
FOSFORIBOSILTRANSFERASA
(cinasa) dependiente de ATP
OROTIDINA MONOFOSFATO (OMP)
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36. 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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37. • UTP Y NUCLEOTIDOS DE
PURINA
Citidina trifosfato (CTP)
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38. 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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39. 39

40. ASPECTOS CLÍNICOS DEL CATABOLISMO DE
PURINAS
•LA GOTA
•SINDROME DE LESCH- NYHAN
•ENFERMEDAD DE VON GIERKE
•HIPOURICEMIA
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41. ARTRITIS GOTOSA
• Defectos genéticos de la PRPP sintetasa.
• Resistencia a inhibición por retroacción.
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42. SINDROME DE LESCH-NYHAN
• Es
causado
por
un
defecto
de
la
enzima
hipoxantinaguaninafosforribosiltransferasa, una enzima de
la recuperación de purina.
• Es una hiperuricemia por producción excesiva, que se
caracteriza por episodios frecuentes de litiasis por acido
úrico, y un síndrome raro de automutilación.
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43. DEFICIENCIA DE LA ENZIMA HIPOXANTINAGUANINA FOSFORRIBOSILTRANSFERASA
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44. 44

45. 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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46. HIPOURICEMIA
• La hipouricemia y la excreción incrementada de hipoxantina y
xantina muestran vinculo con deficiencia de Xantina Oxidasa.
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47. ASPECTOS CLÍNICOS CATABOLISMO PIRIMIDINAS
• Acidurias oróticas:
• La aciduria orotica tipo I: Refleja una deficiencia tanto de
orotato fosforribosiltransferasa como de orotidilato
descarboxilas.
• la aciduria orotica tipo II: Se debe a una deficiencia solo de
orotidilato descarboxilasa.
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48. 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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49. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN
DEL ÁCIDO NUCLEICO
El acido desoxirribonucleico
(DNA), es la base química de la herencia, y esta
organizada en genes, las unidades fundamentales de
la información genética.
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50. 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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51. La desnaturalización de DNA se usa
para 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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52. EL DNA PROPORCIONA UN MOLDE PARA
REPLICACIÓN YTRANSCRIPCIÓN
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53. LA NATURALEZA QUÍMICA DEL RNA
DIFIERE 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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54. 54

55. 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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56. 56

57. 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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58. 58