Verschil tussen nucleotide en nucleoside

Belangrijkste verschil - Nucleotide versus nucleoside

Nucleotide en nucleoside zijn bouwstenen van nucleïnezuren. Nucleotide bevat een stikstofhoudende base, suiker en een fosfaatgroep en nucleoside bevat alleen een stikstofhoudende base en een fosfaatgroep. Het suikermolecuul kan deoxyribose of ribose zijn. Fosforylatie van een nucleoside aan de 5'-koolstof van de suiker zet een nucleoside om in een nucleotide. Deoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA) zijn nucleotide polymeren. De grootste verschil tussen nucleotide en nucleoside is dat nucleotide is de voorloper van zowel DNA als RNA, terwijl nucleoside de voorloper is van nucleotide.

Dit artikel legt uit,

1. Wat is een nucleotide
      - Structuur, kenmerken, functie
2. Wat is een nucleoside
      - Structuur, kenmerken, functie
3. Wat is het verschil tussen Nucleotide en Nucleoside

Wat is een nucleotide

Een nucleotide is een verbinding die een stikstofhoudende base bevat en een fosfaatgroep bevestigd aan een pentose suiker, die een ribose of een deoxyribose kan zijn. Eén tot drie fosfaatgroepen kunnen aan de 5'-koolstof van de pentosesuiker worden bevestigd. De stikstofbasis kan een purine of pyrimidine zijn. Purine basen zijn adenine en guanine en pyrimidine basen zijn cytosine, uracil en thymine. Voorbeelden voor nucleotiden, corresponderend met de stikstofbevattende base worden getoond in tafel 1.

Tabel 1: Nucleotiden

Stikstofbasis	Voorbeelden
adenine	AMP, ADP, ATP, dAMP, dADP, dATP en ddATP
guanine	GMP, GDP, GTP, dGMP, dGDP, dGTP, een ddGTP
cytosine	CMP, CDP, CTP, dCMP, dCDP, dCTP en ddCTP
thymine	TMP, TDP, TTP, dTMP, dTDP, dTTP en ddTTP

DNA en RNA worden gevormd door de polymerisatie van nucleotiden. Het end-to-end verbinden van nucleotiden vormt de ruggengraat van DNA en RNA door een difosfaat te verwijderen om 5'-fosfaatgroep van het eerste nucleotide te verbinden met de 3'-OH-groep van het tweede nucleotide via een fosfodiesterbinding. Derhalve blijft een enkele fosfaatgroep in de polynucleotideketen. Wanneer ribose de suiker in het nucleotide is, wordt het vormende polynucleotide RNA genoemd. Integendeel, wanneer de pentosesuiker deoxyribose is, wordt het vormende polynucleotide als DNA genoemd. De stikstofhoudende basen in RNA zijn adenine, guanine, cytosine en uracil. In DNA wordt uracil echter vervangen door thymine. DNA is een dubbelstrengs molecuul, dat uit een richting bestaat in elk van de twee ketens. Eén ketting in de dubbelstrengige structuur draagt ​​een richting van 3 'naar 5', terwijl de andere ketting een richting van 5 'naar 3' draagt. Twee strengen van het DNA worden vastgehouden door de waterstofbruggen, die worden gevormd tussen complementaire nucleotiden.

Figuur 1: Structuur van DNA en nucleotide

Nucleotiden dienen ook als een energiebron. ATP is een veel gebruikte energiebron in veel biochemische processen, terwijl GTP als de energiebron voor eiwitsynthese dient. Aan de andere kant is cyclisch AMP betrokken bij de signaaltransductiewegen van zowel het zenuwstelsel als het endocriene systeem. Anders dan dat, worden dideoxynucleotiden gebruikt bij het bepalen van de sequentie om de ketenbeëindiging te bereiken. LNA, PNA en morfolino zijn analoog voor de suikerskelet in RNA, regulering van de genexpressie.  

Wat is Nucleoside

Een nucleotide zonder enige fosfaatgroep gebonden aan het 5'-koolstofatoom van de pentosesuiker is bekend als een nucleoside. Dat betekent dat nucleotide bestaat uit een nucleoside, dat zich bindt met één tot drie fosfaatgroepen. Vandaar dat een nucleoside bestaat uit een stikstofhoudende base en een pentosesuiker. Stikstofhoudende basen en de pentosesuikers van een nucleoside zijn hetzelfde als in het nucleotide. Adenosine, thymidine, uridine, guanosine, cytidine en inosine zijn voorbeelden voor nucleosiden. De stikstofhoudende base is gebonden aan de 3'-positie van de pentosesuiker via een beta-glycosidische binding. De relatie tussen een nucleoside en nucleotide is weergegeven in Figuur 2. 

Figuur 2: Nucleoside en nucleotide

Nucleoside analoog kan worden gebruikt als antivirale en antikankermiddelen. Een dieet dat rijk is aan nucleosiden zou belangrijk zijn voor een optimale gezondheid.

Verschil tussen nucleotide en nucleoside

Chemische samenstelling

nucleotide: Nucleotide bestaat uit een stikstofhoudende base, suiker en een fosfaatgroep.

nucleoside: Nucleoside bestaat alleen uit een stikstofbase en een fosfaatgroep.

Correspondentie

nucleotide: Een nucleotide is de voorloper van polynucleotiden, DNA en RNA.

nucleoside: Een nucleoside is de voorloper van nucleotide.

Belang

nucleotide: Nucleotiden worden gebruikt in signaaltransductieroutes, sequencing en als een energiebron.

nucleoside: Een dieet dat rijk is aan nucleosiden zou belangrijk zijn voor een optimale gezondheid.

Relevantie in de geneeskunde

nucleotide: LNA, PNA en morfolino zijn analoog voor de suikerskelet in RNA, regulering van de genexpressie.  

nucleoside: Verschillende nucleoside-analogen worden gebruikt als antivirale of antikankermiddelen.

Voorbeelden

nucleotide: Adeninemonofosfaat, adenine difosfaat en adenine trifosfaat zijn de voorbeelden voor adenine nucleotiden. 

nucleoside: Adenosine, thymidine, uridine, guanosine, cytidine en inosine zijn de voorbeelden voor nucleosiden.

Conclusie

Nucleotide en nucleoside kunnen dienen als voorlopers van polynucleotiden, hetzij in DNA of RNA. Een nucleoside bestaat uit een stikstofhoudende base en een pentosesuiker. In tegendeel, een nucleotide bestaat uit een stikstofhoudende base, pentosesuiker en fosfaatgroepen. Vandaar dat een nucleoside kan worden beschouwd als de voorloper van nucleotide. Pentosesuiker kan een ribose, deoxyribose of een didesoxyribose zijn. Nucleotiden die dideoxyribosesuikers bevatten, kunnen worden gebruikt om de ketengroei in sequentiebepaling te beëindigen. In DNA zijn adenine, guanine, cytosine en thymine de basen die in de polynucleotideketen worden gevonden. Maar in RNA wordt thymine vervangen door uracil. Het belangrijkste verschil tussen nucleotide en nucleoside is hun correspondentie met elkaar.

Referentie:
1. Berg, Jeremy M. "Een nucleïnezuur bestaat uit vier soorten basen gekoppeld aan een suiker-fosfaat backbone." Biochemie. 5e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 24 maart 2017.
2. Berg, Jeremy M. "Nucleotide biosynthese." Biochemie. 5e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 24 maart 2017.

Afbeelding met dank aan:
1. "0322 DNA Nucleotides" Door OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Nucleotides 1" door Boris (PNG), SVG door Sjef - en: Image: Nucleotides.png (Public Domain) via Commons Wikimedia