المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
{افان مات او قتل انقلبتم على اعقابكم}
2024-11-24
العبرة من السابقين
2024-11-24
تدارك الذنوب
2024-11-24
الإصرار على الذنب
2024-11-24
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24


Nucleotide Metabolism  
  
1187   10:04 صباحاً   date: 18-11-2021
Author : Denise R. Ferrier
Book or Source : Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry
Page and Part :

Nucleotide Metabolism

 

Nucleotides  are composed of a nitrogenous base (adenine = A, guanine = G, cytosine = C, uracil = U, and thymine = T); a pentose sugar; and one, two, or three phosphate groups (Fig. 22.24). A and G are purines, and C, U, and T are pyrimidines. If the sugar is ribose, the nucleotide is a ribonucleoside phosphate (for example, adenosine monophosphate [AMP]), and it can have several functions in the cell, including being a component of RNA. If the sugar is deoxyribose, the nucleotide is a deoxyribonucleoside phosphate (for example, deoxyAMP) and will be found almost exclusively as a component of DNA. The committed step in purine synthesis uses 5-phosphoribosyl-1-pyrophosphate ([PRPP], an activated pentose that provides the ribose 5-phosphate for de novo purine and pyrimidine synthesis and salvage) and nitrogen from glutamine to produce phosphoribosylamine.

The enzyme is glutamine:phosphoribosylpyrophosphate amidotransferase and is inhibited by AMP and guanosine monophosphate (the end products of the pathway) and activated by PRPP. Purine nucleotides can also be produced from preformed purine bases by using salvage reactions catalyzed by adenine phosphoribosyltransferase (APRT) and hypoxanthine–guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT). A near-total deficiency of HGPRT causes Lesch-Nyhan syndrome, a severe, inherited form of hyperuricemia accompanied by compulsive self-mutilation. All deoxyribonucleotides are synthesized from ribonucleotides by the enzyme ribonucleotide reductase.
This enzyme is highly regulated (for example, it is strongly inhibited by deoxyadenosine triphosphate [dATP], a compound that is overproduced in bone marrow cells in individuals with adenosine deaminase [ADA] deficiency). ADA deficiency causes severe combined immunodeficiency disease. The end product of purine degradation is uric acid, a compound of low solubility whose overproduction or undersecretion causes hyperuricemia that, if accompanied by the deposition of monosodium urate crystals in joints and soft tissues and an inflammatory response to those crystals, results in gout. The first step in pyrimidine synthesis, the production of carbamoyl phosphate by carbamoyl phosphate synthetase II, is the regulated step in this pathway (it is inhibited by uridine triphosphate [UTP] and activated by PRPP). The UTP produced by this pathway can be converted to cytidine triphosphate. Deoxyuridine monophosphate can be converted to deoxythymidine monophosphate by thymidylate synthase, an enzyme targeted by anticancer drugs such as 5-fluorouracil.

The regeneration of tetrahydrofolate from dihydrofolate produced in the thymidylate synthase reaction requires dihydrofolate reductase, an enzyme targeted by the drug methotrexate. Pyrimidine degradation results in soluble products.


Figure 1: Key concept map for nucleotide metabolism. THF = tetrahydrofolate; GPAT = glutamine:phosphoribosylpyrophosphate amidotransferase; ADA = adenosine deaminase; XO = xanthine oxidase; TS = thymidylate synthase; RNR = ribonucleotide reductase; CPS II = carbamoyl phosphate synthetase II; AMP, GMP, CMP, TMP, and IMP = adenosine, guanosine, cytidine, thymidine, and inosine monophosphates; d = deoxy; PPi = pyrophosphate; PRPP = 5-phosphoribosyl-1-pyrophosphate.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.