Aminokyseliny a nukleové kyseliny

Autor: Jennifer Stearns, Michael Surette

Aminokyseliny mají aminoskupinu navázanou na uhlíkový skelet. Každá aminokyselina má jednu nebo více speciálních postranních skupin nebo řetězců (R), které jí dodávají specifickou strukturu nebo funkci. Výroba aminokyselin od nuly je velmi nákladná z hlediska energie, takže mikroby se snaží ze všech sil je získat ze svého prostředí.

nejnižší dávka adderall

Když je však nemohou získat zvenčí, používají jakousi šablonovou metodu ke snížení množství energie vynaložené na různé biosyntetické dráhy.



image0.jpg

Biosyntéza aminokyselin začíná uhlíkovým skeletem vyrobeným z meziproduktů cyklu kyseliny citronové nebo glykolýzy. Při výrobě několika různých aminokyselin lze použít několik různých koster, a to, co získáte, jsou třídy aminokyselin, kde mají členové každé třídy podobnou strukturu.

Dalším krokem je připojení aminoskupiny k uhlíkové struktuře. Aminoskupinu lze získat z amoniaku (NH3) v prostředí a používá se k výrobě glutamátu nebo glutaminu. V závislosti na dostupnosti amoniaku se používají buď enzymy

  • Glutamát dehydrogenáza: Používá se, když je NH3je spousta. Je to z těchto dvou méně nákladná energie.

  • Glutamát syntáza: Používá se v NH3- špatné podmínky. Vyžaduje více energie než glutamát dehydrogenáza.

Tady je druhá skromná věc, kterou mikroby dělají: Po výrobě glutaminu a glutamátu lze aminoskupinu použít ve všech dalších 20 aminokyselinách.

Nukleotidy jsou podjednotky nukleových kyselin, jako je ribonukleová kyselina (RNA) a deoxyribonukleová kyselina (DNA), a jako aminokyseliny je jejich výroba nákladná a časově náročná. Ve skutečnosti je výroba nukleotidů ještě těžkopádnější, protože atomy uhlíku a dusíku musí být přidávány po jednom!

Pokud se tomu nelze vyhnout, mikroby vytvářejí dvě různé šablony nukleotidů (jednu pro puriny a druhou pro pyrimidiny), které upravují, aby vytvořily další varianty. To šetří náklady na to, že v buňce pracuje spousta komplexních cest pro biosyntézu nukleotidů.

Dvě třídy nukleotidů, které vznikají, jsou puriny a pyrimidiny. Prvním vyrobeným klíčovým purinem je kyselina inosinová ze všech druhů zdrojů uhlíku a dusíku. Jakmile je vyroben, je upraven tak, aby produkoval hlavní puriny, adenin a guanin. Prvním vyrobeným pyrimidinem je uridylát, který se poté modifikuje na tyamin, cytosin a uracil.

Zde je zobrazena struktura úplných nukleotidů. Mají purinový nebo pyrimidinový kruh připojený ke třem fosfátům (PO3-) a páteř ribosového cukru. Poté, co se vytvoří, mohou být buď použity přímo v RNA, nebo může být ribóza modifikována redukcí na deoxyribózu a použita v DNA.

image1.jpg