NUCLEOTIDOS: Precursores de cidos nucledos La purina y el pirimidina participan en funciones metablicas:1. Metabolismo de energa.2. La sntesis de protena.3. La regulacin de la actividad enzimtica.4. la transduccin de seal Cuando se enlazan a vitaminas o derivados de vitaminas, los nucletidos forman parte de muchas coenzimas. Los nucleosidos trifosfatos y difosfatos, como el ATP y ADP: principales donadores y receptores de grupos fosforilo en el metabolismo; principales elementos en las transducciones de energa que acompaan a las interconversiones metablicas y la fosforilacion oxidativa. Enlazados a azucares o lpidos, los nucleosidos constituyen intermediarios biosinteticos clave. Los derivados del azucar UDP-glucosa y UDP-galactosa participan en interconversiones de azucar y en la biosintesis de almidon y glucogeno. Derivados nucleosido-lipido, como el CDP-acilglicerol, son intermediarios en la biosintesis de lipidos. funciones de los nucleotidos en la regulacin metabolica:1. fosforilacion (dependiente de ATP) de enzimas metabolicas clave.2. regulacion alosterica de enzimas por ATP, AMP y CTP3. control por el ADP del ndice de fosforilacion oxidativa. nucleotidos ciclicos cAMP y cGMP sirven como los segundos mensajeros en eventos regulados por hormonas. analogos de purina y pirimidina sinteticos que contienen halogenos, tioles, o atomos de nitrgeno adicionales, en la quimioterapia de cancer y SIDA, y como supresoresde la respuesta inmunitaria durante trasplante de organos.

Purinas y pirimidinas son heterociclos que contienen nitrogeno, carbono, otros (hetero) atomos. Las purinas o pirimidinas con un grupo NH2 son bases dbiles. La naturaleza planar de las purinas y las pirimidinas facilita su asociacion estrecha, o apilamiento, estabiliza el DNA bicatenario Grupos oxo y amino de purinas y pirimidinas muestran tautomerismo ceto-enol y aminaimina. Los nucleosidos son derivados de purinas y pirimidinas que tienen un azucar enlazado a un nitrogeno de anillo de una purina o pirimidina. El azucar en los ribonucleosidos es la D-ribosa, y en los desoxirribonucleosidos es la 2-desoxi -D-ribosa unidos al heterociclo por medio de un enlace -N-glucosidico, casi siempre al N-1 de una pirimidina o al N-9 de una purina.

Mononucleotidos son nucleosidos con un grupo fosforilo esterificado a un grupo hidroxilo del azucar. Los grupos fosforilo adicionales, ligados por enlaces anhidrido de acido al grupo fosforilo de un mononucleotido, forman nucleosido difosfatos y trifosfatos.

Nucleosidos o nucletidos, existen como conformadores sin o anti no interconvertibles se encuentran en la naturaleza, pero predominan los conformadores anti. Purinas: A, G. Pirimidinas: C,U y T.

Los nucleotidos libres: hipoxantina, xantina y acido urico. intermediarios en el catabolismo de la adenina y la guanina. Heterociclos metilados de vegetales incluyen los derivados de xantina: cafeina del cafe, teofilina del te y teobromina del cacao

Nucletidos son cidos polifuncionales, portan carga negativa importante a pH fisiolgico pueden servir como donadores o aceptores de protones a valores de pH de alrededor de dos o mas unidades por arriba o por debajo de la neutralidad.

Los dobles enlaces conjugados de derivados de purina y pirimidina absorben luz ultravioleta, efecto mutagenico de la luz ultravioleta se debe a su absorcion por nucleotidos en el DNA, pH de 7.0 todos los nucleotidos comunes absorben luz a una longitud de onda cercana a 260 nm.

ATP el principal transductor biologico de energia libre, y el segundo mensajero cAMP. El GTP sirve como un regulador alosterico y como una fuente de energia para la sintesis de proteina, El cGMP sirve como un segundo mensajero en respuesta al oxido ntrico (NO) durante la relajacion del musculo liso. Derivados UDP-azucar participan en epimerizaciones de azucar y en la biosintesis de glucogeno, disacaridos glucosilo, y los oligosacaridos de glucoproteinas y proteoglucanos. El acido UDPglucuronico Forma los conjugados glucuronido urinarios de la bilirrubina y de muchos medicamentos, incluso el acido acetilsalicilico (aspirina). El CTP participa en la biosintesis de fosfogliceridos, esfingomielina.

Analogos sinteticos de purinas, pirimidinas, nucleosidos y nucletidos modificados en el anillo heterociclico o en la porcion azucar, efectos toxicos reflejan inhibicion de enzimas esenciales para la sintesis de acido nucleico o su incorporacion hacia acidos nucleicos con alteracin resultante de la formacion de pares de bases. Los oncologos emplean: 5-fluorouracilo o 5-yodouracilo, 3-desoxiuridina, 6-tioguanina y 6-mercaptopurina, 5- o 6-azauridina, 5- o 6-azacitidina y 8-azaguanina El analogo de purina alopurinol, usado en el tratamiento de hiperuricemia y gota, inhibe la biosintesis de purina y la actividad de la xantina oxidasa. La citarabina se usa en la quimioterapia de cncer. La azatioprina, que se cataboliza hacia 6-mercaptopurina, se emplea durante trasplante de organo para suprimir el rechazo inmunitario.

El grupo 5-fosforilo de un mononucleotido puede esterificar un segundo grupo hidroxilo, lo que forma un fosfodiester, segundo grupo hidroxilo es el 3-OH de la pentosa de un segundo nucletido forma un dinucleotido. La formacin de un dinucleotido puede representarse como la eliminacin de agua entre dos mononucleotidos. La modificacion postraduccional de polinucleotidos preformados puede generar estructuras adicionales como seudouridina, nucleosido en el cual una D-ribosa esta enlazada a C-5 del uracilo por medio de un enlace entre un carbono y otro, en lugar de mediante el enlace -N-glucosidico habitual.

En condiciones fisiologicas, predominan los tautomeros amino y oxo de las purinas, pirimidinas y sus derivados. Los acidos nucleicos contienen, ademas de A, G, C, T y U, trazas de 5-metilcitosina, 5-hidroximetilcitosina, seudouridina (), o heterociclos N-metilados. Casi todos los nucleosidos contienen D-ribosa o 2-desoxi-D-ribosa enlazada a N-1 de una pirimidina o a N-9 de una purina por medio de un enlace -glucosidico cuyos conformadores sin predominan. Los nucleosido trifosfatos tienen alto potencial de transferencia de grupo, y participan en sintesis de enlaces covalentes. Los fosfodiesteres ciclicos cAMP y cGMP funcionan como segundos mensajeros intracelulares. Los analogos sinteticos de bases purina y pirimidina y sus derivados sirven como farmacos anticancer, sea al inhibir una enzima de la biosintesis de nucleotido o al incorporarse en el DNA o el RNA.

Metabolismo de nucletidos purina y pirimidina

Los anlogos de purina o pirimidina inyectados, entre ellos frmacos anticncer potenciales, pueden incorporarse hacia el DNA. Las enfermedades de anormalidades del metabolismo de la purina son gota, sndrome de LeschNyhan, deficiencia de adenosina desaminasa, y deficiencia de nuclesido purina fosforilasa. Enfermedades de la biosntesis de la pirimidina son ms raras, pero incluyen acidurias orticas. Trastorno gentico del catabolismo de la pirimidina es la aciduria hidroxibutirica, debida a deficiencia total o parcial de la enzima dihidropirimidina deshidrogenasa. Los cidos nucleicos y nucletidos ingeridos, que en consecuencia son no esenciales en la dieta, se degradan en el tubo digestivo hacia mononucletidos, que se pueden absorber o convertir en bases purina y pirimidina. las bases purina se oxidan hacia cido rico, que se puede absorber o excretar en la orina.

Con la excepcin de protozoarios parsitos, todas las formas de vida sintetizan nucletidos purina y pirimidina. Tres procesos que contribuyen a la biosntesis de nucletido purina son, en orden de importancia decreciente:1. Sntesis a partir de intermediarios anfiblicos (sntesis de novo).2. Fosforribosilacin de purinas.3. Fosforilacin de nuclesidos purina.

Los estados de deficiencia de purina, aunque son raros en seres humanos, por lo general reflejan una deficiencia de cido flico. En la quimioterapia de cncer se han usado compuestos que inhiben la formacin de tetrahidrofolatos y que, por ende, bloquean la sntesis de purina. Los compuestos inhibidores y las reacciones que inhiben comprenden azaserina, diazanorleucina, 6-mercaptopurina y acido micofenolico.

reacciones de recuperacin: conversin de purinas, sus ribonuclesidos, y sus desoxirribonuclesidos en mononucleotidos, requieren mucho menos energa que la sntesis de novo. El mecanismo ms importante comprende fosforribosilacin por PRPP de una purina libre para formar una purina 5mononucletido. Segundo mecanismo de recuperacin incluye la transferencia de fosforilo desde ATP hacia una purina ribonuclesido. El hgado, el principal sitio de biosntesis de nucletido purina, proporciona purinas y nuclesidos purina para recuperacin y para utilizacin por tejidos incapaces de su biosntesis. El tejido del cerebro, los eritrocitos y los leucocitos polimorfonucleares utilizan purinas exgenas para formar nucletidos.

Las reacciones de recuperacin convierten los pirimidina ribonuclesidos uridina y citidina, y los pirimidina desoxirribonuclesidos timidina y desoxicitidina hacia sus nucletidos respectivos.

Las clulas en divisin, que deben generar TMP y dihidrofolato, son en especial sensibles a inhibidores de la dihidrofolato reductasa, como el medicamento anticncer metotrexato.

La orotato fosforribosiltransferasa convierte el frmaco alopurinol en un nucletido en el cual el ribosil fosfato est fijo al N1 del anillo de pirimidina. La orotato fosforribosiltransferasa tambin fosforribosila al medicamento anticncer 5-fluorouracilo

Seres humanos convierten la adenosina y guanosina en cido rico