Unterschied zwischen Nukleosid und Nukleotid?
Bei der Sanger Sequenzierung gibt es ja die ddNTPs. Ich habe jetzt gelesen, die heißen Didesoxyribonukleosidtriphosphate. Ich habe aber auch die Bezeichnung Didesoxynukleotid gesehen. Also worin besteht der Unterschied? Nukleoside haben keine Phosphatgruppe, aber wieso steht dann dort TRIPHOSPHAT?
2 Antworten
Ein Nukleotid ist aus drei Bestandteilen zusammengesetzt:
- einem Zucker
- einer Purin- oder Pyrimidinbase sowie
- einem bis drei Phosphatresten.
Der Zucker- und der Basenbestandteil ohne die Phosphatgruppe wird Nukleosid genannt.
Abb. 1: Allgemeiner Aufbau eines Nukleotids, Yikrazuul, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.
Je nach Anzahl der Phosphatreste unterschieden wir bei den Nukleotiden zwischen Mono-, Di- und Triphosphaten. In der RNA und in der DNA sind ausschließlich Monophosphate verbaut. Das bekannteste Triphosphat ist bestimmt das Adenosintriphosphat (ATP), das ist die universelle Energieeinheit in allen Lebewesen. Die Bindung zwischen den Phosphatresten ist nämlich eine der ebergiereichsten überhaupt und durch Abspaltung von Phosphat wird diese Energie freigesetzt und z. B. für die Muskelbewegung genutzt.
Bei der RNA ist der Zuckerbestandteil die Ribose, ein Fünffachzucker. Als Basen kommen Adenin, Uracil, Guanin oder Cytosin vor.
Im Unterschied dazu enthalten die Nukleotide der DNA als Zucker die Desoxyribose. Der Unterschied besteht darin, dass am C2 ein Sauerstoffatom fehlt. Statt der OH-Gruppe gibt's hier also nur ein H. Außerdem ist in der DNA Uracil durch Thymin ersetzt.
Didesoxyribonukleosidtriphosphate und Didesoxynukleotide sind dasselbe. Es sind Nukleotide, die im Prinzip genauso wie die natürlich vorkommenden Nukleotide der DNA aufgebaut sond, bloß mit dem Unterschied, dass nicht ein, sondern zwei Sauerstoffatome fehlen. Bei den Didesoxynukleotidrn fehlt auch am C3 die OH-Gruppe. Und genau das ist der für das Sequenzierverfahren wichtige Unterschied. Die DNA-Polymerase hängt nämlich ein neues Nulkeotid über die OH-Gruppe am 3'-C-Atom ein neues Nukleotid an. Fehlt die 3'-OH, kann somit kein weiteres Nukleotid angehängt werden und die Synthese bricht an dieser Stelle ab.
Nachtrag: wenn du dich wunderst, weshalb es Triphosphate sind, obwohl doch in der DNA Monophosphate verbaut sind, hier die Erklärung: Die Polymerase nutzt Triphosphate als Substrat. Sie spaltet die zwei anderen Phosphatgruppen als Pyrophosphat ab. Diese Abspaltung liefert die Energie für die Verknüpfung des dann Monophosphats mit der 3'-OH des vorhergehenden Nukleotids.
Also der Unterschied zwischen Nukleosid und Nukleotid stimmt soweit . Nukleoside sind eine bindung zwischen einem Monosaccharid und einer Base ubd bei Nukleotiden hängt noch eine Phosphatgruppe dran .
Der unterschied zwischen dntps und ddntps ist aber ein anderer :
Bei ddntps ist es einfach so das am 3'C Ende statt der OH-Gruppe nur ein H-Atom ist . Man sagt auch das Ende ist "desoxidiert" . Die Oh-Gruppe ist aber Voraussetzung damit daran weiter synthetisiert werden kann . Liegt nur das H-Atom vor geht das eben nicht und das führt zum Abbruch der Synthese .
Achso die sind tatsächlich phosphoryliert und können deshalb auch als Nukleotide bezeichnet werden . Das ist natürlich ungünstig zu merken ... aber dNTPs haben auch auf jeden Fall eine Phosphstgruppe.
Ja, von der fehlenden Hydroxygruppe am 3' Ende habe ich auch gehört, also kann dort kein weiteres Nukleotid binden, bzw. dessen Phosphatgruppe. Aber wenn man jetzt sagt, die DNA Polymerase verknüpft dNTPs, also Desoxynukleoside, dann geht das doch nicht, weil Nukleoside ja keine Phosphatgruppe haben, die am 3' Ende binden könnten?