Il existe deux
types de nucléotides qui sont utilisés pour créer des brins d'ADN et d'ARN:
purines et pyrimidines. Sur la base de leur structure, les cinq nucléotides sont
classés comme purine ou pyrimidine. Les nucléotides cytosine, la thymine et
l'uracile sont des pyrimidines, et elles sont produites par biosynthèse
pyrimidine.
Tous les nucléotides ont une structure de base similaire en ce sens qu'ils sont constitués d'une molécule de sucre de carbone cinq qui est lié à une base contenant de l'azote et un groupe phosphate. La structure de la base azotée est ce qui différencie pyrimidines de purines. Ils diffèrent aussi dans la façon dont ils sont synthétisés.
La biosynthèse de la pyrimidine peut se produire à l'intérieur d'un organisme vivant et à l'extérieur, ou au sein du vivant et in vitro. Il y a deux voies différentes pour les deux purines et la biosynthèse de la pyrimidine, qui sont de novo et voies de récupération. Au cours de la biosynthèse de novo, le nucléotide est synthétisé à partir de zéro, ou une nouvelle pyrimidine est créée à partir des molécules qui la composent. Pyrimidines qui ont déjà été formés sont utilisées, ou recyclés, au cours de la biosynthèse de récupération. Dans les deux cas, la dernière étape du processus consiste à fixer la pyrimidine à un sucre ribose.
Le principal moyen que la biosynthèse de la pyrimidine diffère de la biosynthèse de la purine est de savoir comment la pyrimidine ou purine est assemblé. Au cours de la biosynthèse de la pyrimidine, la pyrimidine est construite d'abord et ensuite fixé au sucre ribose. En revanche, les purines sont directement intégrées sur le sucre ribose.
La base azotée pyrimidine est constitué d'un anneau à six chaînons qui contient deux atomes d'azote en positions un et trois à l'intérieur de l'anneau. C'est la partie de la pyrimidine qui est rempli avant d'être fixé au sucre ribose. Il existe six étapes qui conduisent à la formation d'une pyrimidine de deux molécules précurseur, qui sont le phosphate de carbamoyle (carbamoyl-P) et l'acide aspartique.
Selon le type d'organisme, des nombres différents d'enzymes sont utilisées pour réaliser les six étapes de la biosynthèse de la pyrimidine. De bactéries, il ya six enzymes distinctes, ou une pour chaque étape du procédé. Seuls trois enzymes sont nécessaires dans les mammifères.
Plusieurs
réactions chimiques différentes sont impliquées dans la création d'une
pyrimidine. Les deux premières étapes concernent la fabrication de carbamoyl-P,
qui est ensuite reliée à un groupe amine (-NH2) qui contient un atome d'azote
et deux atomes d'hydrogène. À ce stade, l'anneau est fermé et fournit la
structure de base de la base azotée. Les trois dernières étapes résultat dans
le cycle pyrimidine étant remplie et jointe aux cinq carbones sucre
ribose.
