Hauptunterschied – Nukleotid vs. Nukleosid

Nukleotid und Nukleosid sind Bausteine ​​von Nukleinsäuren. Nukleotid enthält eine stickstoffhaltige Base, Zucker und eine Phosphatgruppe und Nukleosid enthält nur eine stickstoffhaltige Base und eine Phosphatgruppe. Das Zuckermolekül kann entweder Desoxyribose oder Ribose sein. Die Phosphorylierung eines Nukleosids am 5’-Kohlenstoff des Zuckers wandelt ein Nukleosid in ein Nukleotid um. Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA) sind Nukleotidpolymere. Die Hauptunterschied zwischen Nukleotid und Nukleosid ist das Nukleotid ist der Vorläufer von DNA und RNA, während Nukleosid der Vorläufer von Nukleotid ist.

Dieser Artikel erklärt,

1. Was ist ein Nukleotid? – Struktur, Eigenschaften, Funktion 2. Was ist ein Nukleosid? – Struktur, Eigenschaften, Funktion 3. Was ist der Unterschied zwischen Nukleotid und Nukleosid?

Was ist ein Nukleotid?

Ein Nukleotid ist eine Verbindung, die eine stickstoffhaltige Base und eine Phosphatgruppe enthält, die an einen Pentosezucker gebunden ist, der entweder eine Ribose oder eine Desoxyribose sein kann. Am 5’-Kohlenstoff des Pentosezuckers können eine bis drei Phosphatgruppen angelagert werden. Die stickstoffhaltige Base kann entweder ein Purin oder Pyrimidin sein. Purinbasen sind Adenin und Guanin und Pyrimidinbasen sind Cytosin, Uracil und Thymin. Beispiele für Nukleotide, die der stickstoffhaltigen Base entsprechen, sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1: Nukleotide

Stickstoffbase	Beispiele
Adenin	AMP, ADP, ATP, dAMP, dADP, dATP und ddATP
Guanin	GMP, GDP, GTP, dGMP, dGDP, dGTP, und ddGTP
Cytosin	CMP, CDP, CTP, dCMP, dCDP, dCTP und ddCTP
Thymin	TMP, TDP, TTP, dTMP, dTDP, dTTP und ddTTP

DNA und RNA werden durch die Polymerisation von Nukleotiden gebildet. Die End-to-End-Verbindung von Nukleotiden bildet das Rückgrat von DNA und RNA, indem ein Diphosphat entfernt wird, um die 5'-Phosphatgruppe des ersten Nukleotids mit der 3'-OH-Gruppe des zweiten Nukleotids über eine Phosphodiesterbindung zu verbinden. Daher verbleibt eine einzelne Phosphatgruppe in der Polynukleotidkette. Wenn Ribose der Zucker im Nukleotid ist, wird das sich bildende Polynukleotid als RNA bezeichnet. Im Gegensatz dazu, wenn der Pentosezucker Desoxyribose ist, wird das sich bildende Polynukleotid als DNA bezeichnet. Die stickstoffhaltigen Basen in der RNA sind Adenin, Guanin, Cytosin und Uracil. In der DNA wird Uracil jedoch durch Thymin ersetzt. DNA ist ein doppelsträngiges Molekül, das aus einer Direktionalität in jeder der beiden Ketten besteht. Eine Kette in der doppelsträngigen Struktur trägt eine Richtung von 3′ bis 5′, während die andere Kette eine Richtung von 5′ bis 3′ trägt. Zwei Stränge der DNA werden von den Wasserstoffbrücken gehalten, die zwischen komplementären Nukleotiden gebildet werden.

Abbildung 1: Struktur von DNA und Nukleotid

Nukleotide dienen auch als Energiequelle. ATP ist eine weit verbreitete Energiequelle in vielen biochemischen Prozessen, während GTP als Energiequelle für die Proteinsynthese dient. Andererseits ist zyklisches AMP an den Signaltransduktionswegen des Nervensystems und des endokrinen Systems beteiligt. Abgesehen davon werden Didesoxynukleotide bei der Sequenzierung verwendet, um den Kettenabbruch zu erreichen. LNA, PNA und Morpholino sind für das Zuckerrückgrat in der RNA analog und regulieren die Genexpression.

Was ist Nukleosid?

Ein Nukleotid ohne Phosphatgruppe, das an den 5'-Kohlenstoff des Pentosezuckers gebunden ist, wird als Nukleosid bezeichnet. Das heißt, Nukleotid besteht aus einem Nukleosid, das mit einer bis drei Phosphatgruppen bindet. Daher besteht ein Nukleosid aus einer stickstoffhaltigen Base und einem Pentosezucker. Stickstoffbasen und Pentosezucker eines Nukleosids sind dieselben wie im Nukleotid. Adenosin, Thymidin, Uridin, Guanosin, Cytidin und Inosin sind Beispiele für Nukleoside. Die stickstoffhaltige Base ist über eine beta-glycosidische Bindung an die 3′-Position des Pentosezuckers gebunden. Die Beziehung zwischen einem Nukleosid und einem Nukleotid ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Nukleosid und Nukleotid

Nukleosidanaloge können als antivirale und Antikrebsmittel verwendet werden. Eine Ernährung, die reich an Nukleosiden ist, wäre für eine optimale Gesundheit wichtig.

Unterschied zwischen Nukleotid und Nukleosid

Chemische Zusammensetzung

Nukleotid: Nukleotid besteht aus einer stickstoffhaltigen Base, Zucker und einer Phosphatgruppe.

Nukleosid: Nukleosid besteht nur aus einer stickstoffhaltigen Base und einer Phosphatgruppe.

Korrespondenz

Nukleotid: Ein Nukleotid ist der Vorläufer von Polynukleotiden, DNA und RNA.

Nukleosid: Ein Nukleosid ist der Vorläufer des Nukleotids.

Bedeutung

Nukleotid: Nukleotide werden in Signalübertragungswegen, der Sequenzierung und als Energiequelle verwendet.

Nukleosid: Eine Ernährung, die reich an Nukleosiden ist, wäre für eine optimale Gesundheit wichtig.

Relevanz in der Medizin

Nukleotid: LNA, PNA und Morpholino sind für das Zuckerrückgrat in der RNA analog und regulieren die Genexpression.

Nukleosid: Mehrere Nukleosidanaloga werden als antivirale oder Antikrebsmittel verwendet.

Beispiele

Nukleotid: Adeninmonophosphat, Adenindiphosphat und Adenintriphosphat sind die Beispiele für Adeninnukleotide.

Nukleosid: Beispiele für Nukleoside sind Adenosin, Thymidin, Uridin, Guanosin, Cytidin und Inosin.

Abschluss

Nukleotid und Nukleosid können als Vorläufer von Polynukleotiden dienen, entweder in DNA oder RNA. Ein Nukleosid besteht aus einer stickstoffhaltigen Base und einem Pentosezucker. Im Gegensatz dazu besteht ein Nukleotid aus einer stickstoffhaltigen Base, Pentosezucker und Phosphatgruppen. Daher kann ein Nukleosid als Vorläufer des Nukleotids angesehen werden. Pentosezucker kann entweder eine Ribose, Desoxyribose oder eine Didesoxyribose sein. Nucleotide, die Didesoxyribose-Zucker enthalten, können verwendet werden, um das Kettenwachstum bei der Sequenzierung zu beenden. In der DNA sind Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin die Basen, die in der Polynukleotidkette vorkommen. Aber in der RNA wird Thymin durch Uracil ersetzt. Der Hauptunterschied zwischen Nukleotid und Nukleosid ist ihre Übereinstimmung miteinander.

Referenz: 1. Berg, Jeremy M. „Eine Nukleinsäure besteht aus vier Arten von Basen, die mit einem Zuckerphosphat-Rückgrat verbunden sind.“ Biochemie. 5. Auflage. U.S. National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 24. März 2017. 2. Berg, Jeremy M. „Nukleotid-Biosynthese“. Biochemie. 5. Auflage. U.S. National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 24. März 2017.

Bild mit freundlicher Genehmigung: 1. „0322 DNA Nucleotides“ von OpenStax – (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia 2. „Nucleotides 1“ von Boris (PNG), SVG von Sjef – de:Image:Nucleotides.png (Public Domain) über Commons Wikimedia