Biosintesis de novo pirimidina dimangkinkan oleh tiga produk gen: CAD, DHODH dan UMPS. Tiga enzim pertama proses semuanya dikodkan oleh gen yang sama dalam CAD yang terdiri daripada karbamoil fosfat sintetase II, aspartat karbamoiltransferase dan dihidroorotase. Dihidroorotat dehidrogenase (DHODH), tidak seperti CAD dan UMPS, ialah enzim monofungsi, dan disetempat dalam mitokondria. UMPS ialah enzim dwifungsi yang terdiri daripada orotat fosforibosiltransferase (OPRT) dan orotidina monofosphat dekarboksilase (OMPDC). Kedua-dua CAD dan UMPS disetempat di sekitar mitokondria dalam sitosol.[6] Dalam kulat, protein yang serupa wujud tetapi tidak mempunyai fungsi dihidroorotase: protein lain memangkinkan langkah kedua.

Dalam organisma lain (bakteria, arkea dan eukariot lain), tiga langkah pertama dilakukan oleh tiga enzim yang berbeza.[7]