يُخلق البشر النوكليوتيدات، وليس الأسس، باستخدام المتوسطات المتقالبة وبمعدل مضبوط وملائم لجميع الوظائف الخلوية. ورغم أن التخليق يحدث في معظم الأنسجة، إلا أن الكبد هو الموقع الرئيس.

ويتم هذا التخليق عبر سبيلين رئيسين يضم الأول مجموعة من التفاعلات التي يتم في كل منها إضافة 1-3 ذرات إلى الحلقة اعتبارا من المتوسطات المتقالبة (مستقلبات وسيطة)، ويُدعى الاستحداث أو التخليق من جديـــد denovo. أما السبيل الثاني فيدعى سبيل تفاعلات الإنقاذ (التكميل) salvage ويضم (1) إضافة الريبوز -5- فسفات للأسس البورينيـــة phosphoribosylation  (2) فسفتة النو كليوزيدات البورينية؛ (3) إضافة الريبوز للأسس البورينية.

1. استحداث النوكليوتيدات البورينية

وهو السبيل الأهم لتخليق النوكليوتيدات البورينية تُستخدم فيه مستقلبات وسيطة (الشكل 1)، ولا يتضمن ذلك مطلقاً تخليق الأسس البورينية الحرة، بل تُبنى الأسس على الريبوز-5- فسفات، والناتج الأول هو أحادي فسفات الإينوزين IMP. وموقع التخليق هو هيولى معظم الخلايا، وخاصة الكبد. أما المراحل الشكل (2) فتتضمن تفاعلات تبدأ من الريبوز -5- فسفات الذي يأتي من الغلوكوز عبر سبيل الأكسدة المباشرة (وقلما يستخدم ريبوز الغذاء في عملية التخليق هذه ويتم إطراحه في البول).

الشكل (1) مصادر ذرات حلقة البورين.

يتضمن التفاعل الأول تفعيل الكربون 1 من الريبوز -5- فسفات من خلال تحويل الأخير إلى 5- فسفوريبوزيل -1- بيروفسفات (PRPP) بتحفيز إنزيم يُدعى مُخلّقة فسفوريبوزيل -1- بيروفسفات PRPP synthetase (الشكل (2) .تُنقل بعد ذلك ذرة النيتروجين الأميدية من الغلوتامين إلى C1 مـــن الريبوز وتتحرر البيروفسفات في تفاعل تُحفّزه ناقلة أميد الغلوتاميل لـ PRPP. ينتج عن هذا التفاعل انقلاب الريبوز من المصاوغ ألفا إلى المصاوغ بيتا وتتشكل الرابطة الغليكوزيدية بين الريبوز والأسـاس القادم الذي تشكل ذرة النتروجين المضافة في هذا التفاعل ذرته النتروجينية 9. وتبنى حلقة البورين على ذرة النتروجين هذه بعدة تفاعلات لاحقة (تتطلب الغليسين وحمض الفوليك وثاني أكسيد الكربون والغلوتامين والأسبارتات) وتنتهي بتشكيل أحادي فسفات الإينوزين IMP (الشكل 2).

الشكل (2) مراحل تخليق النوكليوتيدات البورينية

يمكن أن يتحول IMP إلى AMP( بنقل زمرة أمين من الأسبارتات إليه، الشكل 2، الفرع الأيمن) أو GMP (بأكسدته إلى أحادي فسفات الزانثوزين XMP ثم اكتسابه زمرة أمينية من الغلوتامين الشكل 2 الفرع الأيسر). ويمكن بعد ذلك الحصول على النوكليوتيدات ثنائية الفسفات وثلاثية الفسفات من النوكليوتيدات أحادية الفسفات بوساطة كيناز النوكليوتيدات أحادية الفسفات (كيناز NMP) كما هو واضح في الشكل 2. أما ADP فيتحول إلى ATP إما على مستوى الركيزة كما في تفاعلات تحلل السكر وحلقة كرييس أو على مستوى الفسفتة الأكسدية المنتقدرية التي تقرن أكسدة المكافئات المرجعة (ADH و FADH₂) بفسفتة ADP وتنتج معظم طاقة الخلية.

لاحظ أن تخليق نوكليوتيدات الغوانين من IMP يتطلب وجود ATP والعكس بالعكس (ضمن الإطار الأزرق الفاتح في الشكل 2). لاحظ أيضاً أهمية حمض الفوليك في تخليق البورينات (الكربونان 2 و 8) وأهمية استخدام مضادات حمض الفوليك  أو مضاهنات الغلوتامين في علاج السرطانات لأنها تثبط تخليق النوكليوتيدات البورينية ومنها الأزاسيرين azaserine وثنائي آزانورلوسين diazanorleucine و 6 - مركبتو البورين -mercoptopurine6 وحمض الميكوفينوليك.

2. تفاعلات الإنقاذ Salvage Reactions

يتم تحويل الأسس البورينية وريبونو كليوزيدات البورين وديوكسي ريبونو كليوزيدات البورين إلى نو كليوتيدات أحادية من خلال ما يُدعى بتفاعلات "الإنقاذ" التي تتطلب طاقة أقل بكثير مما يتطلبه الاستحداث. وتعتمد الأنسجة غير القادرة على استحداث ما يكفيها من النوكليوتيدات البوربنية (كالدماغ والكريات الحمراء والبيضاء مُتَعَدِّدَةُ النَّوَى) على الكبد في حصولها على ما تحتاجه من الأسس ونوكليوزيداتها لتقوم بتكميلها وتحويلها إلى نوكليوتيدات عبر تفاعلات الإنقاذ التي تتضمن:

 1 إضافة الريبوز -5- فسفات للأسس البورينية phosphoribosylation: والمركب المانح للريبوز هـــو PRPP، ويتواسطها إنزيمان ناقلة الفسفوريبوزيل للأدينين؛ وناقلة الفسفوريبوزيل للهيبوزانثين والغوانين (HGPRTase) (الشكل3) وحقيقة الأمر هي أن معظم PRPP الناتج خلال استحداث البورينات يُستخدم في تفاعلات الإنقاذ هذه والباقي إما أن يتابع الاستحداث أو أن يُستخدم في تفاعلات تخليق النوكليوتيدات البيريميدينية.

 2 إضافة الريبوز للأسس البورينية ribosylation of bases المانح هو الريبوز -1- فسفات، والإنزيم هو نو كليوزيداز البورينات (فسفوريلاز النوكليوزيدات البورينية) (الشكل 3 )

3- فسفتة النو كليوزيدات البورينية phosphorylation of nucleosides: المانح هو ATP (الشكل 3)، ويتواسط هذه التفاعلات ثلاثة إنزيمات كيناز هي كيناز الأدينوزين (وركيزتاها A و dA) وكيناز الغوانوزين (وركيزتها G ) وكيناز السيتيدين منقوص الأكسجين (وركائزها dC و dA و dG).

الشكل (3) تفاعلات انقاذ البورينات .

مواضيع ذات صلة

اضطرابات استقلاب النوكليوتيدات البيريميدينية

اضطرابات استقلاب النكليوتيدات البورينية

تخليق النوكليوتيدات منقوصة الاكسجين ( dNTPs )

تقويض النوكليوتيدات البيريميدينية

Dehydrogenases Perform Two Main Functions

Oxidases Use Oxygen As A Hydrogen Acceptor

تخليق النكليوتيدات البيريميدينية

تقويض النوكليوتيدات البورينية

تنظيم استحداث البورينات

سبيل كيناز جانوس ومُنبِّغات الإشعار ومنشطات الانتساخ Jak/STATS Pathway

آلية عمل الأنسولين (وغيره من الهرمونات التي تحوي فعالية كيناز التيروزين الداخلية)

آلية عمل هرمونات المجموعة II-C (المرسال الثاني هو الكالسيوم ومشتقات فسفاتيديل الإينوزيتول)