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OBJETIVOS

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Después de estudiar este capítulo, usted debe ser capaz de:

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  • Escribir fórmulas estructurales para representar los amino-tautómeros y oxo-tautómeros de una purina y de una pirimidina, y declarar cuál tautómero predomina en condiciones fisiológicas.

  • Reproducir las fórmulas estructurales para los principales nucleótidos presentes en el DNA y en el RNA, y los nucleótidos menos comunes 5-metilcitosina, 5-hidroximetilcitosina, y seudouridina (ψ).

  • Representar la d-ribosa o 2-desoxi-d-ribosa enlazada como un conformador sin o anti de una purina, nombrar el enlace entre el azúcar y la base, e indicar cuál conformador predomina en casi todas las condiciones fisiológicas.

  • Numerar los átomos C y N de un nucleótido pirimidina y de un nucleósido purina, incluso el empleo de un número con una prima para átomos de C de los azúcares.

  • Comparar el potencial de transferencia de grupo fosforilo de cada grupo fosforilo de un nucleósido trifosfato.

  • Esbozar las funciones fisiológicas de los fosfodiésteres cíclicos cAMP y cGMP.

  • Apreciar que los polinucleótidos son macromoléculas direccionales compuestas de mononucleótidos enlazados por enlaces 3′→ 5′-fosfodiéster.

  • Entender que en las representaciones abreviadas de estructuras de polinucleótido como pTpGpT o TGCATCA, el extremo 5′ siempre se muestra a la izquierda y todos los enlaces fosfodiéster son 3′→ 5′.

  • Para análogos sintéticos específicos de bases purina y pirimidina y sus derivados que han servido como fármacos anticáncer, indicar de qué maneras estos compuestos inhiben el metabolismo.

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IMPORTANCIA BIOMÉDICA

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Además de servir como precursores de ácidos nucleicos, los nucleótidos purina y pirimidina participan en funciones metabólicas tan diversas como el metabolismo de energía, la síntesis de proteína, la regulación de la actividad enzimática, y la transducción de señal. Cuando se enlazan a vitaminas o derivados de vitaminas, los nucleótidos forman parte de muchas coenzimas. Como los principales donadores y receptores de grupos fosforilo en el metabolismo, los nucleósidos trifosfatos y difosfatos, como el ATP y ADP, son los principales elementos en las transducciones de energía que acompañan a las interconversiones metabólicas y la fosforilación oxidativa. Enlazados a azúcares o lípidos, los nucleósidos constituyen intermediarios biosintéticos clave. Los derivados del azúcar UDP-glucosa y UDP-galactosa participan en interconversiones de azúcar y en la biosíntesis de almidón y glucógeno. De modo similar, los derivados nucleósido-lípido, como el CDP-acilglicerol, son intermediarios en la biosíntesis de lípidos. Las funciones de los nucleótidos en la regulación metabólica son fosforilación (dependiente de ATP) de enzimas metabólicas clave, regulación alostérica de enzimas por ATP, ADP, AMP y CTP, y control por el ADP del índice de fosforilación oxidativa. Los nucleótidos cíclicos cAMP y cGMP sirven como los segundos mensajeros en eventos regulados por hormonas, y el GTP y GDP desempeñan funciones clave en la cascada de eventos que caracterizan a las vías de transducción de señal. Las aplicaciones específicamente médicas son el uso de análogos de purina y pirimidina sintéticos que contienen halógenos, tioles, o átomos de nitrógeno adicionales en la quimioterapia de cáncer y SIDA, y como ...

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