They serve as monomeric units of the nucleic acid polymers – deoxyribonucleic acid (DNA) and ribonucleic acid (RNA), both of which are essential biomolecules within all life-forms on Earth.
Nukleotida berperan sebagai monomer yang menyusun polimer berupa asam nukleat, yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA); keduanya adalah biomolekul penting yang menyusun makhluk hidup di Bumi.
Nucleotides also play a central role in metabolism at a fundamental, cellular level.
Nukleotida berperan penting dalam metabolisme di tingkat dasar dan seluler.
In addition, nucleotides participate in cell signaling (cyclic guanosine monophosphate or cGMP and cyclic adenosine monophosphate or cAMP) and are incorporated into important cofactors of enzymatic reactions (e.g., coenzyme A, FAD, FMN, NAD, and NADP+).
Selain itu, nukleotida juga berpartisipasi dalam persinyalan sel melalui guanosina monofosfat siklik (cGMP) dan adenosina monofosfat siklik (cAMP), serta merupakan salah satu subunit untuk beberapa kofaktor, seperti CoA, FAD, FMN, NAD, dan NADP⁺.
In experimental biochemistry, nucleotides can be radiolabeled using radionuclides to yield radionucleotides.
Dalam biokimia eksperimental, nukleotida bisa bereaksi dengan radionuklida untuk membentuk radionukleotida.
A nucleotide is composed of three distinctive chemical sub-units: a five-carbon sugar molecule, a nucleobase (the two of which together are called a nucleoside), and one phosphate group.
Sebuah nukleotida tersusun atas tiga subunit kimiawi yang berbeda: molekul gula dengan lima atom karbon (disebut pentosa), sebuah gugus basa nitrogen heterosiklik (disebut basa nukleotida atau nukleobasa), serta paling tidak satu gugus fosfat.
With all three joined, a nucleotide is also termed a "nucleoside monophosphate", "nucleoside diphosphate" or "nucleoside triphosphate", depending on how many phosphates make up the phosphate group.
Saat ketiga subunit itu bergabung, nukleotida juga disebut sebagai "nukleosida monofosfat", “nukleosida difosfat”, atau “monosakarida trifosfat”, bergantung pada jumlah fosfat yang menyusunnya.
In nucleic acids, nucleotides contain either a purine or a pyrimidine base—i.e., the nucleobase molecule, also known as a nitrogenous base—and are termed ribonucleotides if the sugar is ribose, or deoxyribonucleotides if the sugar is deoxyribose.
Dalam asam nukleat, nukleotida mengandung basa nitrogen berupa purina (terdiri dari adenina atau guanina) atau pirimidina (terdiri dari timina, sitosina atau urasil), dan disebut sebagai ribonukleotida jika gulanya adalah ribosa atau deoksiribonukleotida jika gulanya adalah deoksiribosa.
Adenine forms a base pair with thymine with two hydrogen bonds, while guanine pairs with cytosine with three hydrogen bonds.
Adenina terhubung dengan timin membentuk pasangan basa melalui dua ikatan hidrogen, sedangkan guanina berpasangan dengan sitosina dengan tiga ikatan hidrogen.
In addition to being building blocks for the construction of nucleic acid polymers, singular nucleotides play roles in cellular energy storage and provision, cellular signaling, as a source of phosphate groups used to modulate the activity of proteins and other signaling molecules, and as enzymatic cofactors, often carrying out redox reactions.
Selain menjadi blok pembangun untuk asam nukleat, nukleotida tunggal berperan dalam penyimpanan dan penyediaan energi seluler, persinyalan seluler, sebagai sumber gugus fosfat yang digunakan untuk memodulasi aktivitas protein dan molekul persinyalan lainnya, dan sebagai kofaktor enzimatik yang sering melakukan reaksi redoks.
Some signaling nucleotides differ from the standard single-phosphate group configuration, in having multiple phosphate groups attached to different positions on the sugar.
Beberapa nukleotida persinyalan memiliki konfigurasi gugus fosfat yang berbeda karena mereka memiliki beberapa gugus fosfat yang terikat pada lokasi berbeda pada gula.
Nucleotide cofactors include a wider range of chemical groups attached to the sugar via the glycosidic bond, including nicotinamide and flavin, and in the latter case, the ribose sugar is linear rather than forming the ring seen in other nucleotides.
Kofaktor nukleotida mengandung gugus kimia yang lebih luas yang terikat pada gula melalui ikatan glikosidik, termasuk nikotinamida dan flavin; dalam kasus flavin, gula ribosa lebih linier dibandingkan bentuk cincin yang terlihat pada nukleotida lain.
In vitro, protecting groups may be used during laboratory production of nucleotides.
Secara in vitro, gugus pelindung bisa dipakai dalam produksi nukleotida di laboratorium.
The components used in de novo nucleotide synthesis are derived from biosynthetic precursors of carbohydrate and amino acid metabolism, and from ammonia and carbon dioxide.
Komponen yang digunakan dalam sintesis nukleotida de novo berasal dari prekursor biosintetik dari metabolisme karbohidrat dan asam amino, dan dari amonia dan karbon dioksida.
Purines, however, are first synthesized from the sugar template onto which the ring synthesis occurs.
Purina disintesis pertama dari templat gula dimana sintesis ring dilakukan.
Nucleotides undergo breakdown such that useful parts can be reused in synthesis reactions to create new nucleotides.
Nukleotida mengalami penguraian dan bagian-bagian berguna bisa digunakan kembali dalam reaksi sintesis untuk membuat nukleotida baru.
The net reaction is: (S)-Dihydroorotate + O2 → Orotate + H2O2 Orotate is covalently linked with a phosphorylated ribosyl unit.
Reaksi ini adalah: (S)-Dihydroorotate + O2 → Orotate + H2O2 Selanjutnya, orotat digabung dengan gugus ribosil yang telah difosforilasi, melalui ikatan kovalen.
Orotate phosphoribosyltransferase (PRPP transferase) catalyzes the net reaction yielding Orotidine 5'-monophosphate (OMP): Orotate + 5-Phospho-α-D-ribose 1-diphosphate (PRPP) → Orotidine 5'-phosphate + Pyrophosphate Orotidine 5'-monophosphate is decarboxylated by orotidine-5'-phosphate decarboxylase to form uridine monophosphate (UMP).
Orotate fosforibosyl transferase (PRPP transferase) mengkatalisasi reaksi yang menghasilkan orotidina monofosfat (OMP): Orotate + 5-Phospho-α-D-ribose 1-diphosphate (PRPP) → Orotidine 5'-phosphate + Pyrophosphate Orotidina 5'-monofosfat kemudian dekarboksilasi oleh orotidina-5'-fosfat dekarboksilase untuk membentuk uridina monofosfat (UMP).
PRPP transferase catalyzes both the ribosylation and decarboxylation reactions, forming UMP from orotic acid in the presence of PRPP.
PRPP transferase mengkatalisasi reaksi ribosilasi dan dekarboksilasi, membentuk UMP dari asam orotik dalam kandungan PRPP.
It is from UMP that other pyrimidine nucleotides are derived.
Nukleotida pirimidina lain diturunkan dari UMP.
UMP is phosphorylated by two kinases to uridine triphosphate (UTP) via two sequential reactions with ATP.
Kemudian, UMP difosforilasi oleh dua enzim kinase untuk membentuk uridina trifosfat (UTP) melalui dua reaksi berurutan dengan ATP.
First, the diphosphate from UDP is produced, which in turn is phosphorylated to UTP.
Pertama, difosfat membentuk UDP itu diproduksi, dan kemudian difosforilasi menjadi UTP.
Both steps are fueled by ATP hydrolysis: ATP + UMP → ADP + UDP UDP + ATP → UTP + ADP CTP is subsequently formed by the amination of UTP by the catalytic activity of CTP synthetase.
Kedua reaksi memakai ATP untuk energi melalui hidrolisis ATP: ATP + UMP → ADP + UDP UDP + ATP → UTP + ADP Selanjutnya, CTP dibentuk oleh reaksi aminasi UTP melalui aktivitas katalisasi dari enzim CTP sintetase.
AMP and GMP are subsequently synthesized from this intermediate via separate, two-step pathways.
AMP dan GMP selanjutnya disintesis dari senyawa prenantara ini melalui jalur terpisah dua langkah.
Thus, purine moieties are initially formed as part of the ribonucleotides rather than as free bases.
Karena itu, gugus purin pada awalnya terbentuk sebagai bagian dari ribonukleotida, dan bukan sebagai basa bebas.
Six enzymes take part in IMP synthesis.
Enam enzim terlibat dalam reaksi sintesis IMP.
PRPS1 is the enzyme that activates R5P, which is formed primarily by the pentose phosphate pathway, to PRPP by reacting it with ATP.
PRPS1 adalah enzim yang mengaktifkan R5P, yang dibentuk oleh jalur pentosa fosfat, menjadi PRPP yang dibuat reaksi dengan ATP.
The reaction is unusual in that a pyrophosphoryl group is directly transferred from ATP to C1 of R5P and that the product has the α configuration about C1.
Reaksi ini tidak biasa karena gugus pirofosforil ditransfer langsung dari ATP ke C1 dari R5P, dan senyawa yang terbentuk mempunyai konfigurasi α di C1.
Being on a major metabolic crossroad and requiring much energy, this reaction is highly regulated.
Reaksi ini sangat diatur karena reaksi ini berada di dalam metabolisme utama dan memakai banyak energi.
In the first reaction unique to purine nucleotide biosynthesis, PPAT catalyzes the displacement of PRPP's pyrophosphate group (PPi) by an amide nitrogen donated from either glutamine (N), glycine (N&C), aspartate (N), folic acid (C1), or CO2.
Dalam reaksi pertama yang unik hanya untuk sintesis nukleotida purina, PPAT mengkatalisis perpindahan gugus pirofosfat (PPi) dari PRPP melalui gugus nitrogen amida disumbangkan oleh glutamina (N), glisina (N dan C), asam aspartat (N), asam folat (C1) atau karbon dioksida.
This is the committed step in purine synthesis.
Ini adalah langkah berkomitmen dalam sintesis purina.
The reaction occurs with the inversion of configuration about ribose C1, thereby forming β-5-phosphorybosylamine (5-PRA) and establishing the anomeric form of the future nucleotide.
Reaksi ini terjadi dengan inversi konfigurasi di ribosa C1, yang kemudian membentuk β-5-fosforibosilamine (5-PRA) dan meneguhkan bentuk anomerik nukleotida mendatang.
Next, a glycine is incorporated fueled by ATP hydrolysis, and the carboxyl group forms an amine bond to the NH2 previously introduced.
Selanjutnya, glisina dimasukkan dengan energi dari hidrolisis ATP dan gugus karboksil membuat ikatan amina dengan NH2 dari sebelumnya.
Next, a second NH2 group is transferred from glutamine to the first carbon of the glycine unit.
Kemudian, gugus NH2 kedua ditransfer dari glutamina ke karbon pertama dari gugus glisina.
This new carbon is modified by the addition of a third NH2 unit, this time transferred from an aspartate residue.
Gugus karbon baru ini kemudian dimodifikasi dengan menambahkan gugus NH2 ketiga, kali ini ditransfer dari residu aspartat.
Finally, a second one-carbon unit from formyl-THF is added to the nitrogen group and the ring is covalently closed to form the common purine precursor inosine monophosphate (IMP).
Akhirnya, satu-karbon unit kedua dari formil THF ditambahkan ke gugu nitrogen dan cincin itu ditutupkan secara kovalen untuk membentuk gugus prekursor purina umum inosin monofosfat (IMP).
Inosine monophosphate is converted to adenosine monophosphate in two steps.
Inosin monofosfat dikonversi ke adenosin monofosfat melalui dua langkah.
First, GTP hydrolysis fuels the addition of aspartate to IMP by adenylosuccinate synthase, substituting the carbonyl oxygen for a nitrogen and forming the intermediate adenylosuccinate.
Pertama, hidrolisis GTP menyediakan energi untuk menambahkan aspartat ke IMP oleh enzim adenilosuccinate sintase, menggantikan oksigen karbonil dengan nitrogen dan membentuk senyawa perantara adenilosuccinate.
Fumarate is then cleaved off forming adenosine monophosphate.
Kemudia, fumarat dibelah untuk membentuk adenosin monofosfat.
Inosine monophosphate is converted to guanosine monophosphate by the oxidation of IMP forming xanthylate, followed by the insertion of an amino group at C2.
Inosin monofosfate dikonversi ke guanosin monofosfate melalui reaksi oksidasi IMP membentuk xantilat, diikuti dengan penyisipan gugus amina di C2.
In humans, pyrimidine rings (C, T, U) can be degraded completely to CO2 and NH3 (urea excretion).
Dalam tubuh manusia, cincin pirimidina (C,T, U) dapat didegradasi sepenuhnya menjadi karbon dioksida, CO2 dan NH3 (ekskresi urea).
Similarly, uric acid can be formed when AMP is deaminated to IMP from which the ribose unit is removed to form hypoxanthine.
Demikian pula, asam urat bisa dibentuk ketika AMP dideaminasi untuk membentuk IMP, yang menjadi sumber gugus ribosa yang dikeluarkan untuk membentuk hipoksantin.
Instead of uric acid secretion, guanine and IMP can be used for recycling purposes and nucleic acid synthesis in the presence of PRPP and aspartate (NH3 donor).
Guanina dan IMP bisa digunakan untuk daur ulang untuk reaksi sintesis asam nukleat di dalam kandungan PRPP dan aspartat (sebagai donor NH3).