Um nucleotídeo é uma molécula orgânica composta de uma base de ácido nucléico (ou base nitrogenada ), de uma ose com cinco átomos de carbono, chamada pentose , cuja associação forma um nucleosídeo e, finalmente, de um a três grupos fosfato .
O trifosfato de adenosina , denominado ATP , é um nucleotídeo cuja hidrólise na forma de ADP e fosfato libera uma quantidade de energia utilizada na atividade da célula animal ; mais geralmente, na forma de dNTP ( ATP , GTP , CTP , UTP ), os nucleotídeos desempenham um papel central no metabolismo . Os nucleotídeos também estão envolvidos na sinalização celular . Alguns são cofatores ou coenzimas de reações bioquímicas .
Os nucleotídeos são os blocos de construção de um ácido nucleico , como DNA ou RNA .
Um nucleotídeo é composto de três partes:
Eles são chamados de ribonucleotídeos se o açúcar for ribose, ou desoxirribonucleotídeos se o açúcar for desoxirribose.
In vivo, os nucleotídeos podem ser sintetizados de novo ou reciclados por rotas de reciclagem. Os nucleotídeos sofrem degradação para que partes úteis possam ser reutilizadas em reações sintéticas para criar novos nucleotídeos. O fígado é o principal órgão para a síntese de novo dos quatro nucleotídeos.
Os componentes usados na síntese de novo de nucleotídeos são derivados de precursores biossintéticos do metabolismo de carboidratos e aminoácidos , bem como de amônia e dióxido de carbono . A síntese de novo de pirimidinas e purinas segue duas rotas diferentes.
Para referência, as sínteses de nucleotídeos de purina e pirimidina são realizadas por várias enzimas no citoplasma da célula, e não dentro de uma organela específica.
Os nucleotídeos são o bloco de construção de um ácido nucleico , como DNA ou RNA . Esses dois tipos são, respectivamente, compostos uniformemente de desoxirribose e ribose , sendo a base nitrogenada, no entanto, variável.
O açúcar (ou ose , mais precisamente aqui uma pentose ) presente no DNA é β- D -2'-desoxirribose . O prefixo "desoxi" significa que há um grupo hidroxila (-OH) a menos. Na verdade, na posição 2 de todos os açúcares componentes do DNA, a hidroxila é substituída por um átomo de hidrogênio (H). Em contraste, a hidroxila permanece presente no RNA, onde a ose é a ribose .
Os nucleotídeos estão ligados uns aos outros por ligações fosfodiéster . A enzima de ligação é a DNA polimerase, no caso do DNA, que duplica uma fita existente de DNA, e a RNA polimerase para o RNA, que cria uma fita de RNA a partir de um modelo de DNA.
Uma vez que fosfatos e açúcares são sempre os mesmos em um determinado ácido nucléico, a natureza do nucleotídeo é determinada pela base nucléica que ele contém. A sequência de uma fita de DNA ou RNA pode, portanto, ser resumida como a sucessão de bases nucleicas presentes. Os cinco principais nucleotídeos são nomeados de acordo com sua base nucleica.
Existem quatro bases nucleicas encontradas no RNA: adenina, guanina, citosina e uracila. O DNA é composto por quatro desoxirribonucleotídeos diferentes correspondentes a quatro bases nucleicas diferentes:
Têm a particularidade de unir dois a dois por complementaridade :
O RNA é composto por quatro ribonucleotídeos diferentes, correspondentes a quatro bases nucleicas diferentes:
O UMP é pareado com o monofosfato de adenosina (AMP).
A biologia sintética cria nucleotídeos artificiais que formam pares de bases não naturais, originalmente um código genético expandido (em) .
O trifosfato de adenosina, ou ATP, é um nucleotídeo de armazenamento de energia nas células vivas. Essa energia é liberada pela hidrólise dos grupos fosfato.
Tal como acontece com os análogos de nucleosídeo , algumas moléculas foram sintetizadas como drogas, consistindo em um nucleosídeo e um ou mais grupos fosfato. Essas moléculas incluem o sofosbuvir sendo testado para o tratamento do HCV .
A IUPAC definiu os seguintes códigos para representar os nucleotídeos dos ácidos nucléicos e bloquear o desoxirribonucléico:
| Código IUPAC | Base nucléica |
|---|---|
| NO | Adenina |
| VS | Citosina |
| G | Guanina |
| T (ou U ) | Timina (ou Uracil ) |
| R | A ou G |
| Y | C ou T (U) |
| S | G ou C |
| C | A ou T (U) |
| K | G ou T (U) |
| M | A ou C |
| B | C ou G ou T (U) |
| D | A ou G ou T (U) |
| H | A ou C ou T (U) |
| V | A ou C ou G |
| NÃO | Qualquer base |
| . ou - | vazio |