Учебно-методический комплекс дисциплины «Нуклеиновые кислоты»



жүктеу 7,52 Mb.
бет2/117
Дата28.09.2023
өлшемі7,52 Mb.
#43588
түріУчебно-методический комплекс
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   117
КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ

ДНК



РНК



Одинаковые компоненты

H3PO4

H3PO4

Аденин

Аденин

Гуанин

Гуанин

Цитозин

Цитозин

Различающиеся компоненты

Тимин

Урацил

Дезоксирибоза

Рибоза



1.2. Компоненты нуклеиновых кислот

В составе нуклеиновых кислот рибоза существует не в линейной, а в циклической полуацетальной форме, которая образуется в результате внутримолекулярного нуклеофильного присоединения гидроксильной группы, находящейся при атоме С4, к карбонильной группе. Это приводит к образованию пятичленного фуранозного кольца. Рибоза и дезоксирибоза входят в состав нуклеотидов в фуранозной форме, причем они всегда являются D-изомерами и β-аномерами (рис. 1.2).


Скелетные системы нуклеиновых оснований – такие же, как у двух ароматических гетероциклических соединений – пиримидина и пурина (рис. 1.3):
На рис. 1.4 приведены пять главных азотистых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот. Цитозин, урацил и тимин являются производными 2,4-дигидрокси- и 2-гидрокси-4-аминопиримидина, и соответствующие нуклеотиды поэтому называются пиримидиновыми. Для описания этих оснований используются следующие обозначения: цитозин (4-амино-2-пиримидон), сокращенно – Cyt или С, урацил (пиримидин-2,4-дион,) – Ura или U, тимин (5-метил-пиримидин-2,4-дион) – Thy или T. Основные пиримидиновые основания, найденные в РНК – урацил и цитозин, в ДНК – тимин и цитозин. В некоторых нуклеиновых кислотах найдены метилированные и другие производные пиримидина, называемые минорными. Кроме участия пиримидиновых нуклеотидов в построении нуклеиновых кислот, некоторые производные пиримидинов играют важную роль в процессах обмена углеводов и липидов.
Аденин (6-аминопурин), сокращенно Ade или А, и гуанин (2-амино-6-пуринон) – Guа или G, постоянно встречающиеся в составе нуклеиновых кислот, являются производными пурина, и содержащие их нуклеотиды соответственно называются пуриновыми нуклеотидами. Они входят в качестве агликонов (неуглеводного компонента) не только в состав нуклеиновых кислот, но и являются фрагментами коферментов, витаминов и т.п. В ДНК и РНК обнаруживаются и минорные нуклеозиды пуринового ряда.

Рис. 1.4. Нуклеиновые основания
В ДНК с самым различным нуклеотидным составом отношения Аde/Thy и Guа/Cyt всегда равны единице. Эта закономерность строения ДНК известна как правило Чаргаффа.
Все пиримидиновые и пуриновые основания способны к таутомерным превращениям, например, благодаря перемещению протонов, связанных с атомами азота, в гетероциклических молекулах на атомы кислорода кетогруппы. В незамещенных основаниях может происходить прототропная перегруппировка типа N7-H ↔ N9-H в пуринах и N1-H ↔ N3-H в пиримидинах. Это приводит к тому, что в растворе молекулы существуют в разных таутомерных формах, быстро переходящих одна в другую. Однако в таутомерных смесях преобладают те таутомеры, формулы которых показаны на рис.1.4.
Основания в составе всех нуклеозидов и нуклеотидов замещены сахарными остатками. Замещенные и незамещенные основания имеют сходную структуру; различия касаются лишь деталей, связанных с окружением атома азота гликозидной связи. Пиримидиновые и пуриновые гетероциклы обычно планарны.
Пиримидиновые и пуриновые основания представляют собой высокоплавкие (т. пл. > 250-300°С) бесцветные кристаллические соединения, не растворимые в этаноле и диэтиловом эфире. Пиримидины умеренно растворимы в горячей воде, пурины, особенно гуанин, плохо растворимы.
Наиболее характерные реакции пиримидиновых оснований с нуклеофилами – присоединение гидросульфита, гидроксиламина, галогена и др. по связи C=C, а также замещение экзоциклической аминогруппы цитозина (напр., реакции с гидроксиламинами, гидразинами). Двойная связь C=C легко восстанавливается каталитическим гидрированием или действием боргидрида натрия NaBH4 при УФ-облучении. Атом H у С5 легко замещается на галоген, гидрокси- или аминометильную группу. При действии P2S5 один или оба атома О в урациле и тимине могут замещаться на атом S. При действии на цитозин HNO2 происходит его дезаминирование с образованием урацила. Реакции пиримидиновых оснований с электрофильными реагентами (наиболее изучено алкилирование) идут преимущественно по атомам N1 и N3, в меньшей степени – по экзоциклической аминогруппе цитозина. В щелочной среде идет также алкилирование по атомам О. Довольно легко протекает ацилирование аминогруппы цитозина. Реакции замещения у атомов углерода включают галогенирование в положении 5 пиримидинового гетероцикла.
Аминогруппы пуриновых оснований могут ацилироваться и дезаминироваться действием азотистой кислоты. При дезаминировании аденин превращается в гипоксантин, а гуанин в ксантин.
При действии гидроксиламинов происходит замещение аминогруппы аденина. Алкилирование пуриновых оснований идет по атомам N циклов (реакционная способность уменьшается в ряду: N9 > N7 >> N3 > N1), по экзоциклическим аминогруппам и по атому О6 гуанина. Возможно прямое галогенирование по атому С8.
Как канонические, так и минорные пиримидиновые и пуриновые основания обычно получают препаративно из нуклеиновых кислот путем их кислотного гидролиза и последующего разделения.

жүктеу 7,52 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   117




©g.engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
рсетілетін қызмет
халықаралық қаржы
Астана халықаралық
қызмет регламенті
бекіту туралы
туралы ережені
орталығы туралы
субсидиялау мемлекеттік
кеңес туралы
ніндегі кеңес
орталығын басқару
қаржы орталығын
қаржы орталығы
құрамын бекіту
неркәсіптік кешен
міндетті құпия
болуына ерікті
тексерілу мемлекеттік
медициналық тексерілу
құпия медициналық
ерікті анонимді
Бастауыш тәлім
қатысуға жолдамалар
қызметшілері арасындағы
академиялық демалыс
алушыларға академиялық
білім алушыларға
ұйымдарында білім
туралы хабарландыру
конкурс туралы
мемлекеттік қызметшілері
мемлекеттік әкімшілік
органдардың мемлекеттік
мемлекеттік органдардың
барлық мемлекеттік
арналған барлық
орналасуға арналған
лауазымына орналасуға
әкімшілік лауазымына
инфекцияның болуына
жәрдемдесудің белсенді
шараларына қатысуға
саласындағы дайындаушы
ленген қосылған
шегінде бюджетке
салығы шегінде
есептелген қосылған
ұйымдарға есептелген
дайындаушы ұйымдарға
кешен саласындағы
сомасын субсидиялау