Фотохимические реакции оснований нуклеиновых кислот

Раскрытие механизмов мутаций в таких биологически важных молекулах, какими являются молекулы нуклеиновых кислот, исключительно важно и не нуждается в особых обоснованиях. Облучение ДНК УФ-светом приводит к мутациям. В целях выяснения механизма реакций фотодимеризации пуриновых и пирими-диновых оснований, происходящих в ДНК [655, 656], проведены исследования более простых модельных систем [657]. В работе [658] изучали механизм образования димеров тимина в замороженных до температуры жидкого азота водных растворах при их облучении УФ-светом. Фотохимические превращения оснований нуклеиновых кислот, в том числе и тимина, зависят от присутствия добавок в замороженных растворах, механизм действия которых до конца не ясен. Например, в присутствии нафталина (1,5-10-4 М) наблюдается увеличение выхода димеров на 15% и снижение на 75% в присутствии ацетона (5-10 4 М) в замороженном водном растворе тимина (3-10 3 М). По мнению авторов, в процессе фотодимеризации тимина участвует синглетное состояние тимина, а наблюдающиеся сенсибилизация и ингибирование выхода димера обусловлены влиянием нафталина и ацетона на это состояние. [c.244]

Фотохимические реакции, в которых участвуют основания нуклеиновых кислот [c.35]

Как уже указывалось, возбуждение молекулы (например, гетероциклического основания нуклеиновых кислот) меняет ее электронную структуру, что приводит к изменению ее важнейших физических и химических свойств, и в частности константы диссоциации, константы таутомерного равновесия, реакционной способности и т. д. Разные возбужденные состояния различаются энергией, электронным распределением и временем жизни. Поэтому очевидно, что возбужденная молекула должна обладать различными свойствами в зависимости от того, в каком возбужденном состоянии она находится. Следовательно, для изучения поведения нуклеиновых кислот в возбужденном состоянии, и в частности механизма фотохимических реакций, важно знать, через какое возбужденное состояние протекает та или иная реакция, характеристику этого возбужденного состояния и, наконец, что представляет собой молекула основания или его производного в данном возбужденном состоянии. [c.620]

Фотохимические изменения в нуклеиновых кислотах и их компонентах могут быть результатом фотосенсибилизированных реакций (см. стр. 618), т. е. реакций, в которых не происходит непосредственного возбуждения оснований нуклеиновых кислот при облучении, а осуществляется передача энергии возбужденной молекулы-сенсибилизатора молекуле-акцептору (основание или действующий на него реагент). Передача энергии может проходить различными путями 2 8, например через образование метаста-бильного комплекса сенсибилизатора и акцептора или путем непосредственного переноса энергии. Важную роль в процессах сенсибилизации играет триплет-триплетный перенос энергии 2 . [c.677]

В отличие ОТ белков, в нуклеиновых кислотах фотоионизация азотистых оснований происходит только при поглощении двух квантов УФ-света. Такие двухквантовые реакции удается наблюдать при использовании высокоинтенсивного импульсного лазерного УФ-излучения. При относительно низких же интенсивностях УФ-света основными фотохимическими реакциями, в которые вступают основания нуклеиновых кислот, являются реакции фотоприсоединения — димеризация, гидратация и образование (6-4) пиримидиновых аддуктов. [c.434]

Итак, при облучении фагов и плазмид биологически активный свет поглош,ается преимуш,ественно нуклеиновыми кислотами. Основная фотохимическая реакция, приводящая к их гибели,— образование пиримидиновых димеров и в первую очередь димеров тимина. У РНК-со-держащих вирусов определенный вклад в инактивацию вносят также фотогидраты оснований. [c.282]

Характер элементарных фотохимических реакций в нуклеиновых кислотах, приводящих к гибели фагов, в настоящее время более или менее ясен. Инактивация ДНК-содержащих фагов, по-видимому, связана с фото-димеризацией, а не фотогидратацией оснований, поскольку после пострадиационной тепловой обработки, достаточной для разрушения гидратов, их активность не восстанавливается. [c.280]

Связь С-2 - С-3 склонна к реакциям циклоприсоединения, наиболее важными из которых можно назвать фотохимическое [2 + 2]-присоединение. Примером служит реакция, наблюдаемая для бензофурана 92. Это свойство используют при. лечении ультрафиолетом псориаза — болезни, которая связана с перепроизводством в организме ДНК. Было показано, что с тимином, одним из оснований нуклеиновых кислот, при облучении образуется [2 + 2]-аддукт по двойной связи пятичленного цикла. Эта реакция позволяет понять возможный механизм действия этого соединения in vivo [140]. [c.282]

Более лабилен квантовый выход отдельных реакций. Фотохимические реакции в полинуклеотидах нельзя рассматривать как сумму химических реакций мононуклеотидов, нуклеозидов и азотистых оснований. Наконец, фотохимия нуклеиновых кислот зависит не только от их состава, но и от конформации макромолекулы (микроокружения). Например, скорость гидратации цитозина и урацила в нативной ДНК и полиуридиладениловой кислоте намного меньше, чем в денатурированной ДНК и полиуридиловой кислоте соответственно. Вероятность образования димеров между пиримидиновыми основаниями ДНК зависит от природы соседних оснований. Димерообразование подавлено в бактериальных спорах, в сухой ДНК и замороженных растворах ДНК. Этот процесс подавляется также связыванием интерка-ляционных красителей. [c.244]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология