Caractéristiques, structure, fonctions des pyrimidines

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David Holt

le pyrimidines ce sont des molécules sous forme cyclique, riches en azote. Ils font partie des nucléotides, qui sont à leur tour les constituants structurels fondamentaux des acides nucléiques.

Outre leur présence dans les acides nucléiques, les nucléotides formés par les pyrimidines ont un rôle important de messagers intracellulaires et participent à la régulation des voies de biosynthèse du glycogène et des phospholipides..

Source: BruceBlaus. Personnel de Blausen.com (2014). "Galerie médicale de Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 2002-4436. [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]

La principale différence entre une pyrimidine et une purine réside dans la structure: les premiers sont constitués d'un seul cycle, tandis que dans le second, nous trouvons un cycle de pyrimidines joint à un cycle imidazole.

Les anneaux de pyrimidine sont également présents dans certains médicaments synthétiques, tels que les barbituriques et ceux utilisés pour traiter le VIH..

Index des articles

  • 1 Caractéristiques et structure
  • 2 fonctions
    • 2.1 -Blocs structurels d'acides nucléiques
    • 2.2 -Messagers extracellulaires
    • 2.3 -Métabolisme intermédiaire
  • 3 dommages à l'ADN
  • 4 Métabolisme de la pyrimidine
    • 4.1 -Synthèse
    • 4.2 Dégradation
    • 4.3 Exigences alimentaires
  • 5 Références

Caractéristiques et structure

Les pyrimidines sont des composés chimiques aromatiques dont la structure est cyclique (un seul cycle) et plate..

Les pyrimidines les plus abondantes dans la nature sont l'uracile (formule moléculaire 2,4-dihydroxypyrimidine), la cytosine (2-hydroxy-4-aminopyrimidine) et la thymine (2,4-dihydroxy-5-méthyl pyrimidine).

La masse molaire est d'environ 80 g / mol, avec une densité de 1,016 g / cm. Ils sont solubles dans l'eau et grâce à leurs anneaux, ils ont la propriété d'absorber la lumière à un maximum de 260 nanomètres..

Caractéristiques

-Blocs de construction des acides nucléiques

Les acides nucléiques sont des biopolymères composés de monomères appelés nucléotides. À leur tour, les nucléotides sont constitués de: (i) un sucre à cinq carbones, (ii) un groupe phosphate et (iii) une base azotée.

Pyrimidines dans l'ADN et l'ARN

Les bases azotées sont des composés cycliques plats qui sont classés en purines et pyrimidines..

Par rapport aux bases puriques, les pyrimidines sont plus petites (rappelez-vous que la structure de la première comprend deux cycles fusionnés, et l'un d'eux est un cycle pyrimidine).

Ce fait a des conséquences en ce qui concerne l'appariement dans la double hélice d'ADN: afin d'établir une structure stable, les purines ne s'apparient qu'avec une seule pyrimidine..

Comme nous l'avons mentionné précédemment, les trois pyrimidines les plus courantes dans la nature sont l'uracile, la cytosine et la thymine..

L'une des différences fondamentales entre l'ADN et l'ARN est la composition des pyrimidines qui composent sa structure. L'uracile et la cytosine font partie des nucléotides de l'ARN. En revanche, la cytosine et la thymine se trouvent dans l'ADN..

Cependant, de petites quantités de nucléotides de thymine se trouvent dans les ARN de transfert..

Dans les nucléotides, les pyrimidines se lient au carbone 1 du ribose via l'azote situé en position 1.

-Messagers extracellulaires

Les nucléotides qui contiennent des pyrimidines (ainsi que des purines) sont des molécules qui remplissent un rôle de messager extracellulaire. Ils sont responsables de la régulation de diverses fonctions dans pratiquement toutes les cellules du corps.

Ces nucléotides sont libérés des cellules endommagées ou ils peuvent être sécrétés par une voie non lytique et interagir avec des récepteurs spécifiques sur la membrane cellulaire..

Les récepteurs membranaires spécifiques sont appelés récepteurs P2 et sont classés en deux familles: P2Y ou métabotropique et P2X ou ionotropique..

-Métabolisme intermédiaire

Les nucléotides pyrimidiniques sont impliqués dans les voies de synthèse biologique d'autres composants. Un exemple de cette participation est la voie de biosynthèse du glycogène et des phospholipides..

Dommages à l'ADN

L'une des lésions les plus courantes de la molécule d'ADN se produit au niveau des pyrimidines, en particulier dans la formation de dimères entre les bases de la thymine. Autrement dit, une liaison est formée entre deux de ces molécules.

Cela se produit en raison du rayonnement ultraviolet (de l'exposition au soleil) que l'ADN reçoit, ou en raison de l'exposition à des agents mutagènes..

La formation de ces dimères de pyrimidine déforme la double hélice de l'ADN, ce qui pose des problèmes de réplication ou de transcription. L'enzyme responsable de la correction de cet événement est appelée photolyase.

Métabolisme de la pyrimidine

-La synthèse

Vue d'ensemble

La synthèse de bases azotées - purines et pyrimidines - est un élément fondamental de la vie, car elles sont la matière première pour synthétiser les acides nucléiques..

Le schéma général de la synthèse des pyrimidines diffère dans un aspect fondamental avec la synthèse des purines: le cycle des pyrimidines est assemblé avant l'ancrage au ribose-5-phosphate.

Réactions

La molécule appelée aspartate de carbamoyle possède tous les éléments (atomes) nécessaires à la synthèse d'un cycle pyrimidine. Ceci est formé par une réaction de condensation entre un aspartate et un phosphate de carbomoyle.

Le précurseur de phosphate de carbomoyle est formé dans le cytoplasme cellulaire par une réaction catalysée par l'enzyme carbamoyl phosphate synthétase, dont les substrats sont le dioxyde de carbone (COdeux) et ATP. Le composé résultant de l'oxydation de l'aspartate de carbamoyle est l'acide orotique.

Il est curieux que la carbamoyl phosphate synthétase soit une enzyme commune à la voie décrite et au cycle de l'urée. Cependant, ils diffèrent sur certains aspects liés à leur activité; Par exemple, cette version de l'enzyme utilise la glutamine et non NH comme source d'azote.3.

Une fois le cycle fermé, il peut être converti en d'autres composés tels que le triphosphate d'uridine (UTP), le triphosphate de cytidine (CTP) et le thymidylate..

Dégradation

Les réactions cataboliques (ou de dégradation) impliquant les pyrimidines ont lieu dans le foie. Contrairement aux purines, les substances produites par le catabolisme ne forment pas de cristaux lorsqu'elles s'accumulent, un événement qui provoque la goutte chez les patients qui accumulent ces déchets..

Les composés générés sont le dioxyde de carbone, l'eau et l'urée. La cytosine peut passer à une autre pyrimidine (uracile) puis poursuivre le chemin de la dégradation dans plusieurs intermédiaires.

Exigences alimentaires

Les pyrimidines, comme les purines, sont synthétisées par la cellule dans des quantités qui répondent aux besoins de la cellule. C'est pour cette raison qu'il n'y a pas d'exigences minimales pour les bases azotées dans l'alimentation. Cependant, lorsque ces molécules sont consommées, le corps a la capacité de les recycler..

Les références

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M.,… et Walter, P. (2013). Biologie cellulaire essentielle. Science de la guirlande.
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  3. Griffiths, A. J. (2002). Analyse génétique moderne: intégrer les gènes et les génomes. Macmillan.
  4. Griffiths, A. J., Wessler, S. R., Lewontin, R. C., Gelbart, W. M., Suzuki, D. T., et Miller, J. H. (2005). Une introduction à l'analyse génétique. Macmillan.
  5. Koolman, J., et Röhm, K. H. (2005). Biochimie: texte et atlas. Panamerican Medical Ed..
  6. Passarge, E. (2009). Texte et atlas de la génétique. Panamerican Medical Ed..

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