La síntesis de novo de las pirimidinas, a diferencia de la de las purinas, comienza con la formación del anillo antes de unirse a la ribosa-fosfato. Su enzima reguladora inicial es la carbamoil fosfato sintetasa II, una enzima citosólica distinta de la CPS-I mitocondrial del ciclo de la urea. Esta distinción es clínicamente relevante porque:

• AAmbas enzimas comparten el mismo activador alostérico, el N- acetilglutamato
• BUn bloqueo en el ciclo de la urea (p. ej., déficit de OTC) desvía carbamoil fosfato hacia la síntesis de pirimidinas, elevando el ácido orótico urinario
• CLa CPS-II también requiere biotina como cofactor
• DLa CPS-I y la CPS-II catalizan reacciones idénticas en compartimientos distintos sin relevancia clínica