Síntesis del nucléotido uracilo (uridin-monofosfato)

La biosíntesis de pirimidina se inicia con la formación del carbamilfosfato (carbamoilfosfato), intermediario bioquímico que también actúa como precursor para la síntesis de la urea (carbamida).En los organismos eucariotas, la síntesis del dador de grupos carbamilos (carbamoilos) se lleva a cabo en dos compartimentos celulares distintos: el carbamilfosfato que se consume en la síntesis de pirimidinas se forma en el citosol (fracción soluble del citoplasma); mientras que el carbamilfosfato que se utiliza en la síntesis de la urea se forma en la mitocondria, proceso que es catalizado por una carbamilfosfato-sintetasa diferente.

Otra diferencia es que el dador de nitrógeno para la síntesis de carbamilfosfato citosólico es la glutamina, en lugar del amoniaco (NH₄⁺).

La etapa limitante en la biosíntesis de pirimidinas es la formación del N-carbamilaspartato, partiendo del carbamilfosfato y del aminoácido aspartato, reacción que progresa gracias a la catálisis por el enzima aspartato-transcarbamilasa.

El anillo de pirimidina se forma mediante la pérdida de una molécula de agua del N-carbamilfosfato, formándose el dihidro-orotato. Mediante la deshidrogenación del dihidro-orotato, se forma el orotato.

El orotato incorpora una ribosa fosfato, siendo el grupo dador Fosforibosilpirofosfato (PPRP).

El orotato (una pirimidina libre) reacciona con el PPRP para formar orotidilato (un nucléotido de pirimidina). La energía para que tenga que progrese esa reacción proviene de la energía liberada por la hidrólisis del pirofosfato. Finalmente, el orotidilato se descarboxila hasta uridilato (uridina-monofosfato o, abreviadamente, UMP).

Uridilato es una de las dos bases con estructura de pirimidina. ¿Cómo se forma el Citidilato, el otro ribonucléotido pirimidínico?

El Citidin-trifosfato (CTP) deriva del Uridin-trifosfato (UTP). La reacción consiste en la aminación de un grupo carboxilo (indicado en color azul en la reacción). En los organismos superiores (eucariotas) el dador del grupo amino es la glutamina, que al ceder el grupo amino se transforma en glutamato; mientras que en los procariotas (vg. E. coli), el dador es un grupo amino (NH₄⁺). En el proceso evolutivo, los mamíferos evitan tener concentraciones elevadas del grupo amino en plasma (tóxico), de tal manera que el grupo amino aportado por la glutamina se usa a la vez que se genera.

Dr. José Manuel López Tricas

Farmacéutico especialista Farmacia Hospitalaria

Zaragoza