Nucleósido
La química de la síntesis abiótica de nucleótidos de ARN y ADN en el contexto de sus orígenes prebióticos en la Tierra primitiva es un reto continuo. ¿Cómo se formaron (o cómo pueden formarse) los nucleótidos a partir de los inventarios de moléculas pequeñas y en las condiciones que prevalecían en la Tierra primitiva hace 3.500-4.000 millones de años? Esta revisión proporciona una base y un progreso actualizado que permitirá al lector juzgar en qué punto se encuentra el campo actualmente y lo que queda por conseguir. Comenzamos con una breve introducción a la síntesis biológica de los nucleótidos, seguida de un extenso enfoque sobre la formación prebiótica de los componentes de los nucleótidos -ya sea mediante la síntesis de ribosa y las nucleobases canónicas y su posterior unión o mediante la construcción del azúcar y la nucleobase unidos, parte por parte- hacia el objetivo final de formar ARN y ADN por polimerización. La revisión hará hincapié en que hay -y seguirá habiendo- muchas más preguntas que respuestas desde las perspectivas sintética, mecanicista y analítica. Concluimos la revisión con una nota de advertencia en este contexto acerca de llegar a conclusiones sobre si el problema de la química de la síntesis de nucleótidos prebióticos ha sido resuelto.
Aumento de los nucleótidos
Este nucleótido contiene el azúcar de cinco carbonos desoxirribosa (en el centro), una nucleobase llamada adenina (arriba a la derecha) y un grupo fosfato (a la izquierda). El azúcar de desoxirribosa unido sólo a la base nitrogenada forma un desoxirribonucleósido llamado desoxiadenosina, mientras que toda la estructura junto con el grupo fosfato es un nucleótido, constituyente del ADN con el nombre de monofosfato de desoxiadenosina.
Los nucleótidos son moléculas orgánicas formadas por un nucleósido y un fosfato. Sirven como unidades monoméricas de los polímeros de ácido nucleico -el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN)-, ambos biomoléculas esenciales en todas las formas de vida de la Tierra. Los nucleótidos se obtienen en la dieta y también son sintetizados por el hígado a partir de nutrientes comunes[1].
Los nucleótidos están compuestos por tres subunidades: una nucleobase, un azúcar de cinco carbonos (ribosa o desoxirribosa) y un grupo fosfato formado por uno a tres fosfatos. Las cuatro nucleobases del ADN son la guanina, la adenina, la citosina y la timina; en el ARN se utiliza el uracilo en lugar de la timina.
Núcleo de ADN
Los nucleótidos pueden dividirse en dos grupos: pirimidinas y purinas. La familia de las pirimidinas incluye la timina (T), la citosina (C) y el uracilo (U), que sólo se incorpora al ARN. Estos compuestos contienen una base nitrogenada de un solo anillo que se empareja con un nucleótido de purina homólogo. La timina se empareja con la adenina formando dos enlaces de hidrógeno, en contraste con la citosina, que se empareja con la guanina para formar tres enlaces de hidrógeno. Las purinas, tanto la guanina (G) como la adenina (A), son estructuras de doble anillo y más difíciles de descomponer en el organismo. Por ello, es importante la vía de salvamento del metabolismo de las purinas (figura 7.5).
La síntesis de nucleótidos se describirá más adelante, pero uno de los requisitos fundamentales de la síntesis de purinas o pirimidinas es la necesidad de un azúcar de cinco carbonos (ribosa). Este azúcar se genera mediante la oxidación de la glucosa a través de la vía de la pentosa fosfato.
Para la síntesis de purinas, la base se sintetiza y se une al azúcar, mientras que para la síntesis de pirimidinas, el grupo de azúcar se añade después de producir la base. En ambos casos, la ribosa es el azúcar añadido, y éste debe convertirse en la forma desoxirribosa antes de que las bases puedan utilizarse para la síntesis del ADN.
Ácido nucleico
ResumenLa reacción de laDl-serina y la adenosina-5-fosforimidazolida en presencia de adenosina-5′-(O-metilfosfato) e imidazol dio lugar a la síntesis estereoselectiva del éster aminoacílico de nucleótidos 2′(3′)-O-seril-adenosina-5′-(O-metilfosfato). El exceso enantiomérico de la d-serina incorporada en el 2′(3′)-O-seril-adenosina-5′-(O-metilfosfato) fue de aproximadamente el 9%. La adenil-(5′→N)-serina y un producto desconocido también incorporaron un exceso ded-serina; sin embargo, la serilserina mostró un exceso del-serina. Se discute la relación de estos resultados con el origen del emparejamiento biológico del-aminoácidos y nucleótidos que contienend-ribosa.
J Mol Evol 25, 7-11 (1987). https://doi.org/10.1007/BF02100034Download citationShare this articleAnyone you share the following link with will be able to read this content:Get shareable linkSorry, a shareable link is not currently available for this article.Copy to clipboard