ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нуклеиновые кислоты из "Молекулярная биофизика" Второй важнейший тип биополимеров — нуклеиновые кислоты. Они служат обязательными участниками синтеза белков (см. ниже гл. 8 и 9). Нуклеиновые кислоты были открыты много позже, чем белки Мишер выделил их впервые из спермы лосося в 1872 г. [c.82] Азотистые основания являются производными пиримидина и пурина, азотсодержащих гетероциклических соединений. [c.83] Пиримидин и пурин обладают основными свойствами — их атомы азота могут присоединять протоны, приобретая положительный заряд. [c.83] Здесь мы имеем дело с кето-енольной таутомерией (кетогруппа С = 0, ен — обозначение двойной связи, ол — гидроксильной группы ОН). Равновесие практически сдвинуто в сторону кето-формы. [c.85] Таутомеры находятся в динамическом равновесии, зависящем от температуры. Относительное содержание таутомера равновесной смеси определяется его свободной энергией в соответствии с распределением Больцмана. Таутомерия азотистых оснований, возможно, имеет биологическое значение. [c.85] Аналогичные нуклеозиды Г, Т и У называются соответственно. гуанозином, тимидином и уридином. [c.85] Фосфорные эфиры нуклеозидов называются нуклеотидами — рибонуклеотидами и дезоксирибонуклеотидами. Этерификация рибозы может происходить по трем гидроксилам — в 5 -, 3 - и 2 -положениях. С фосфорилированием по 2 -положению в нуклеиновых кислотах встречаться не приходится в дезоксири-бозе оно вообще невозможно. Приведем структурные формулы некоторых нуклеотидов. [c.86] Эти мономерные соединения играют весьма важную роль в биологических процессах. [c.86] Строение цепей РНК и ДНК показано на рис. 2.10 и 2.11. Связь между звеньями цепи осуществляется фосфатной группой, расположенной между углеродами в 5 - и З -положениях. [c.87] Нуклеиновые кислоты подобно белковым цепям представляют собой линейные, неразветвленные цепи. Они асимметричны и вращают плоскость поляризации света вправо вследствие асимметрии углеводных групп. Азотистые основания сами по себе симметричны, так как пурин и пиримидин — плоские молекулы. [c.87] Определение первичной структуры нуклеиновой кислоты представляет несравненно большие трудности, чем определение первичной структуры белка. Первичная структура нуклеиновой кислоты состоит в последовательности азотистых оснований. До сих пор не расшифрованы последовательности нуклеотидов в ДНК. Напротив, достигнуты крупные успехи в расшифровке первичной структуры сравнительно коротких цепей транспорт-РНК (см. ниже ГЛ- 9). [c.88] Современная химия располагает методами синтеза полинук-леотидных цепей (см. [25, 26]). Работа с синтетическими полинуклеотидами сыграла важную роль в молекулярной биологии (см. ниже гл. 8 и 9). [c.89] Видовая специфичность нуклеотидного состава ДНК была детально изучена Белозерским и его школой. Специфичность выражается не только относительным содержанием Г + Ц, но и содержанием минорных оснований 6-метиламинопурина (МАП) и 5-метилцитозина (МЦ). МЦ широко распространен у различных бактерий, в ДНК которых его содержание варьирует от 0,06 до 0,65%- В ДНК животных обычно содержится 1,3—2,0% МЦ, причем у беспозвоночных оно ниже. В ДНК высших растений содержанйе МЦ велико и достигает иногда 5—7% [29, 30]. Водоросли содержат типичный для микроорганизмов МАП (0,10-0,60%) и 1,0—3,5% МЦ. [c.90] Эти данные важны для классификации видов. Но, конечно, полный анализ видовой специфичности ДНК требует определения ее первичной структуры. Белозерский и его сотрудники установили ряд относящихся сюда фактов. Так, в цепи ДНК животных МЦ сосредоточен в основном в последовательностях пурин — МЦ —пурин напротив, у бактерий таких последовательностей нет. У Е. oli МАП фигурирует в триплетах пиримидин — МАП — пиримидин и пиримидин — МАП — пурин [29]. Коэффициент специфичности (т. е. доля Г + Ц в %) не показателен, он может совпадать у весьма далеких видов. [c.90] РНК не следует правилам Чаргаффа [27]. Отношение (Г + Ц)/(А + У) в РНК меняется в широких пределах, особенно у насекомых (от 0,7 до 1,4). Содержание Г + Ц выше у более древних отрядов насекомых, содержание А -f- У выше у более новых эволюционных форм. Такая же закономерность отмечена и у других групп животных. Так, у рыб (Г + Ц)/(А -Ь У) меняется от 1,17 до 1,56 [29]. [c.90] Вернуться к основной статье