Ich habe in einem Lehrbuch gelesen, dass ATP aus Ribose und nicht aus Desoxyribose hergestellt wird. Ursprünglich dachte ich, dass der Pentosezucker keine funktionelle Bedeutung hat.
Gibt es einen funktionellen Grund, warum das im Stoffwechsel verwendete ATP aus Ribose hergestellt werden muss?
Kurze Antwort:
Der Pentosering nimmt chemisch nicht an den Energieübertragungsreaktionen teil, die die Hydrolyse von ATP zu ADP beinhalten.
Enzyme, die diese Reaktionen katalysieren, würden tendenziell spezifisch für ATP (eher als für dATP) sein, da sie das gesamte Molekül binden, und dies würde höchstwahrscheinlich das 2'-OH des Riboserings einschließen. dATP würde also schlechter oder gar nicht binden. (Es kann auch ein Vorteil sein, eine solche Spezifität zu entwickeln, sodass dATP nicht um die aktiven Stellen konkurrieren könnte.)
Der Grund, warum die Evolution statt dATP ATP als Energieübertragungsmolekül hervorgebracht hat, ist reine Spekulation. Man könnte argumentieren, dass es ein zusätzlicher Energieaufwand ist, den Ribosering zu reduzieren, obwohl ich eine banalere Antwort bevorzuge. Das heißt, wenn man davon ausgeht, dass RNA-Genome (und Enzyme) evolutionär älter als DNA-Genome waren, dann entstanden zu dieser Zeit Moleküle, die am Energiestoffwechsel beteiligt sind und Ribose enthalten – nicht nur ATP, sondern auch NAD und Coenzym A. Als die Genome auf DNA umgestellt wurden, gab es auch keinen selektiven Vorteil bei der Änderung von ATP (und NAD), und ein solcher Vorteil wäre erforderlich gewesen, da die Enzymsysteme, die diese kleinen Moleküle verwendeten, bis dahin bereits etabliert gewesen wären.
David
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