Nukleotidok szintézise
A purin és a pirimidin nukleotidok szintézise ribóz-5-foszfát alapján történik. a glükózból a GMP útvonalon történő bomlása során. A szabad nitrogénbázisokat általában nem használják erre a szintézisre.
A purin nukleotidok szintézisében a szén- és nitrogénatomok ribóz-5-foszfáthoz kapcsolódnak, amelyből puringyűrűt képeznek. Ezeknek az atomoknak a forrása aminosavak: glicin, glutamin, aszparaginsav. A szénatomok egy részét folsavat és biotint tartalmazó koenzimekkel látják el. A purin nukleotid szintézis közbenső terméke az inozin sav. Továbbá a purin nukleotidok inozinsavból képződnek.
A pirimidin nukleotidok szintézisét megelőzően a pirimidingyűrűt tartalmazó, szokatlan nitrogénbázisú orot sav keletkezik. Az órotikus sav ammóniából és aszparaginsavból áll. Az izotóp ribóz-5-foszfáthoz kapcsolódik, és pirimidin nukleotid, orotidin-monofoszfát keletkezik. Ezenkívül a szóban forgó nukleotid készítményben lévő orot savas vegyületet hagyományos nitrogénbázisokká alakítjuk, ami pirimidin nukleotidok megjelenését eredményezi.
Az orot savnak a sport gyakorlatban betöltött nagy jelentőségével kapcsolatban a kálium-orotát sóját étrend-kiegészítőként használják.
A megfelelő ribonukleotidokból dezoxiribonukleotidokat állítanak elő úgy, hogy a ribózet dezoxiribózba helyezzük vissza.
Nukleinsavak szintézise.
A nukleinsavak szintéziséhez a mononukleotidokat feltétlenül trifoszfát formában alkalmazzuk. Az ilyen nukleotidok molekulájukban három foszforsav-maradékot tartalmaznak, és megnövelt energia tartalékkal rendelkeznek. A nukleotidok trifoszfát formává való átalakulását ATP-vel való kölcsönhatás útján végezzük. Az RNS szintézisére ATP, GTP, UTP, CTP használatos. DNS-szintézishez, dATP, dGTP, dTTP, dCTP.
A DNS replikációjának vagy reduplikációjának folyamatát más néven duplikációnak nevezhetjük. Ez a sejtosztódás előtt megtörténik. Speciális DNS-polimeráz enzimet végz. Ez az enzim elválasztja a kettős hélix két láncát, és mindegyikhez kiegészíti a kiegészítő láncot. Így ugyanabból a molekulából két azonos leánymolekula jön létre, mindkét DNS-lánc mátrixként szolgál a lányláncok számára. Amint csatlakozol a mátrixhoz, a nukleotidok kötődnek a polinukleotid szálakhoz, amelyek azonnal csavarják a kettős hélixet. A replikáció biológiai jelentése az, hogy két teljes példánya egy DNS-molekulából tűnik fel. Ez a folyamat nagyon nagy pontossággal jár - a hibák rendkívül ritkák.
Az RNS-szintézis folyamatát transzkripciónak nevezik. Az információs RNS-mátrixokon a fehérje-képződés folyamatát fordításnak nevezzük.
A transzkripciót az RNS-polimeráz enzim végzi. Ez az enzim ötvözi azokat az ribonukleotidokat, amelyek az RNS molekula vázát alkotják. Ez teszi ezt az enzimet a DNS-molekula szekvencia leolvasása és komplementer szekvenciák kitöltésével. Kimutattuk, hogy ebben a folyamatban csak a két DNS-lánc egyike játszik szerepet egy mátrixban. Vannak azonban kivételek - ez egyes vírusok DNS-je. A transzkripció folyamatában a DNS csak korlátozott része vesz részt. Ez a DNS része a molekuláris biológiában, génként értendő.