Structure, fonctions et biosynthèse du dexyribosa

La désoxyribose soit D-2-Desoxirribosa Il s'agit d'un sucre à cinq carbone qui compose les nucléotides de l'acide désoxyribonucléique (ADN). Ce sucre fonctionne comme base pour l'union du groupe phosphate et la base d'azote qui composent les nucléotides.

Les glucides en général sont des molécules essentielles pour les êtres vivants, ils remplissent différentes fonctions indispensables, non seulement sous forme de molécules à partir desquelles l'énergie peut être extraite pour les cellules, mais aussi pour structurer les chaînes d'ADN à travers lesquelles les informations génétiques sont transmises.

Structure chimique du désoxyribose (Source: EDGAR181 [Domaine public] via Wikimedia Commons)

Tous les sucres ou glucides ont la formule générale CNH2NON, dans le cas de désoxyribose sa formule chimique est C5H10O4.

Le désoxyribose est le sucre qui structure l'ADN et ne diffère que du ribose (le sucre qui compose l'ARN) dans lequel il a un atome d'hydrogène (-H) dans le carbone 3, en attendant le ribose a un groupe fonctionnel hydroxyle (- OH) dans la même position.

En raison de cette similitude structurelle, le ribose est le substrat de départ le plus important pour la synthèse cellulaire des sucres désoxyribose.

Une cellule moyenne a une quantité d'ARN presque 10 fois plus élevée que celle de l'ADN, et la fraction d'ARN qui est recyclée, divertissant vers la formation de désoxyribose a une contribution importante à la survie des cellules.

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Structure

Le dexyribose est un monosaccharide composé de cinq atomes de carbone. Il a un groupe aldéhyde, par conséquent, il est classé au sein du groupe aldopentosa (Aldo, par Aldehyde et Pento pour les cinq carbones).

En décomposant la composition chimique du désoxyribose, nous pouvons dire que:

Cela se compose de cinq atomes de carbone, dans le carbone de la position 1 est le groupe aldéhyde, dans le carbone de la position 2, il a deux atomes d'hydrogène et dans le carbone en position 3, il a deux substituants différents, à savoir: un groupe hydroxyle (- - OH) et un atome d'hydrogène.

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Le carbone en position 4, ainsi que celui en position 3, a un groupe OH et un atome d'hydrogène. C'est par l'atome d'oxygène du groupe hydroxyle dans cette position que la molécule peut acquérir sa conformation cyclique, car elle est liée au carbone en position 1.

Le cinquième atome de carbone est saturé de deux atomes d'hydrogène et est situé à l'extrémité terminale de la molécule, à l'extérieur de l'anneau.

Dans le groupe aldéhyde de l'atome de carbone 1, est l'endroit où les bases d'azote qui, avec le sucre, forment les nucléosides (nucléotides sans le groupe phosphate) sont rejoints. Dans l'oxygène attaché à l'atome de carbone 5 est l'endroit où le groupe phosphate qui forme les nucléotides rejoint.

Dans une hélice ou un brin d'ADN, le groupe de phosphate de carbone 5 d'un nucléotide est celui qui rejoint le groupe OH du carbone en position 3 d'un autre désoxyribose appartenant à un autre nucléotide, etc.

Isomères optiques

Parmi les cinq atomes de carbone qui composent le principal squelette de désoxyribose, il y a trois carbones qui ont quatre substituants différents de chacun de leurs côtés. Le carbone en position 2 est asymétrique par rapport à ceux-ci, car il n'est lié à aucun groupe OH.

Par conséquent, et selon cet atome de carbone, le désoxyribose peut être obtenu dans deux «isoformes» ou «isomères optiques» appelés l-desoxyribose et D. Les deux formulaires peuvent être définis à partir du groupe carbonyle en haut de la structure de Fisher.

Il est désigné comme "D -desexirribosa" à tous les désoxyribosas où le groupe -oh carbone 2 est disposé à droite, tandis que les formes "l -Disoxyribose" ont le groupe -OH à gauche.

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La forme "d" des sucres, y compris le désoxyribose, est le prédominant du métabolisme des organismes.

Les fonctions

Desoxyribosa est un sucre qui fonctionne comme un bloc structurel de nombreuses macromolécules importantes telles que l'ADN et les nucléotides à haute énergie tels que l'ATP, l'ADP, l'AMP, le GTP, entre autres.

La différence présentée par la structure cyclique du désoxyribose par rapport à Ribosa fait la première une molécule beaucoup plus stable.

L'absence de l'atome d'oxygène dans le carbone 2 fait du désoxyribose un sucre moins sujet à la réduction, en particulier par rapport à la ribose. Ceci est d'une grande importance, car il assure la stabilité des molécules dont il fait partie.

Biosynthèse

La desoxirribosa, al igual que la ribosa, puede ser sintetizada en el cuerpo de un animal por rutas que implican la degradación de otros carbohidratos (generalmente hexosas como la glucosa) o por la condensación de carbohidratos más pequeños (triosas y otros compuestos de dos carbonos , par exemple).

In the first case, that is, the obtaining of deoxyribose from the degradation of “superior” carbohydrate compounds, this is possible thanks to the metabolic capacity of the cells to perform the direct conversion of the ribulous 5-phosphate obtained by the road of the pentose phosphate dans le ribose 5-phosphate.

Comparaison structurelle entre ribose et désoxyribose (Source: Genomics Education Program [CC par 2.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / par / 2.0)] via Wikimedia Commons)

Le ribose 5-phosphate peut être réduit par la suite en désoxyribose 5-phosphate, qui peut être utilisé directement pour la synthèse des nucléotides énergétiques.

L'obtention du ribose et du désoxyribose à partir de la condensation de petits sucres a été démontrée dans des extraits bactériens, où la formation de désoxyribose a été prouvée en présence de glycéraldéhyde phosphate et d'acétaldéhyde.

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Des preuves similaires ont été obtenues dans des études utilisant des tissus animaux, mais incubant le fructose-1-6-biphosphate et l'acétaldéhyde en présence d'acide iodacétique.

Conversion des ribonucléotides en dexyribonucléotides

Bien que de petites fractions d'atomes de carbone destinées aux voies de biosynthèse des nucléotides soient dirigés vers la biosynthèse des désoxynucléotides (nucléotides d'ADN qui possèdent comme sucre au désoxyribose), la plupart d'entre eux se dirigent principalement vers la formation de ribonucléotides.

Par conséquent, le désoxyribose est principalement synthétisé à partir de son sucre ribose rouillé).

Ainsi, la première étape de la synthèse des dexinucléotides des ribonucléotides consiste à la formation de désoxyribose à partir du ribose qui compose ces nucléotides.

Pour ce faire, le ribose est réduit, c'est-à-dire que le groupe OH est retiré dans le carbone 2 du ribose et est échangé contre un ion hydrure (un atome d'hydrogène), conservant la même configuration.

Les références

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