Полинуклеотиды синтез

СИНТЕЗ НУКЛЕОЗИДОВ, НУКЛЕОТИДОВ И ПОЛИНУКЛЕОТИДОВ [c.420]

Тот же самый принцип активации карбоксильной группы используется н в синтезе белков in vivo. Карбоксильная группа аминокислоты активируется, реагируя с АТР с промежуточным образованием ангидрида. Однако следующая стадия не сводится просто к атаке такого ангидрида второй аминокислотой, поскольку синтез белков включает строго определенное последовательное присоединение многих (до нескольких сотен) аминокислот. Матрица, или организующая поверхность , должна участвовать в этом процессе для того, чтобы обеспечить правильную последовательность белковой молекулы. Макромолекулой, выполняющей функцию такой матрицы, является полинуклеотидтранс-портная рибонуклеиновая кислота (тРНК) строение полинуклеотидов описано в следующей главе. [c.56]

Использование дихлорфосфитов — одно из последних достижений практического полинуклеотидного синтеза [40, 41]. При этом применяется активированный фосфорилирующий агент и, таким образом, отпадает необходимость в конденсирующем агенте. Однако в качестве фосфорилирующего агента выступает ие фосфат, а фосфит, повышенная реакционная способность которого делает возможным одностадийное превращение in situ нуклеозида O свободной З -гидроксильной группой в фосфомоноэфпр, а затем в фосфодиэфир путем взаимодействия со свободной 5 -гид-роксильной группой второго нуклеозида, и наконец образуется фосфат в результате быстро протекающего окисления иодом. Реакционная способность хлорфосфита так велика, что обе реакции фосфорилирования проводят при пониженной температуре. Вся последовательность операций занимает меньше одного дня (а время имеет большое значение при синтезе длинных полинуклеотидов). Ниже приведена схема одностадийного синтеза защищенного тимидилил- (3 50-тимидина. о [c.178]

Нуклеотиды и полинуклеотиды. Синтез белка в организме Ферменты [c.8]

НУКЛЕОТИДЫ И ПОЛИНУКЛЕОТИДЫ Синтез белка в организме [c.673]

Конечно, после образования пептидной связи необходимо удалить защитные группы в условиях, при которых продукт реакции не разрушается. Следовательно, защитные группы должны легко присоединяться к реагирующим соединениям и удаляться из конечного продукта в мягких условиях и достаточно полно. С учетом этих требований легко себе представить, что химия защитных групп — важный раздел органической химии. Это замечание справедливо не только для синтеза пептидов, но вообще для синтеза любых сложных органических молекул, например синтеза полинуклеотидов (разд. 3.6), строение которых предполагает возможность протекания побочных реакций по нескольким реакционноспособным центрам. [c.68]

Химический синтез полинуклеотидов [c.153]

Чтобы ответить на этот вопрос, адепты биохимических теорий биогенеза обычно принимают за наиболее высокоорганизованные соединения те, которые входят а состав живых организмов сахара и другие углеводы, жиры, аминокислоты, пептиды, полинуклеотиды, ферменты и т. д. На основании выделения таких соединений в качестве высокоорганизованных они строят варианты химической эволюции , представляя ее как последовательность возможных реакций синтеза. Сахара образуются из простейших соединений [c.188]

Вопрос теперь состоит в том, как и почему возникли биополимеры (полисахариды, белки, полинуклеотиды), реакции образования которых (дегидратационная конденсация исходных мономеров) требуют затраты энергии. При этом непригодны все те первичные источники энергии (см. табл. 1.7), которые использовались для абиогенного синтеза более простых веществ, из-за их большой мощности (большой концентрации энергии). Для синтеза биополимеров нужны особые источники химической энергии, т. е. богатые энергией вещества, способные в водной среде взаимодействовать с аминокислотами, сахарами, азотистыми основаниями, фосфорной и карбонатными кислотами и другими веществами и вызывать их дегидратационную конденсацию. [c.15]

Химический синтез нуклеиновых кислот остается пока нерешенной задачей. Получены синтетические полинуклеотиды, которые отличаются от природных нуклеиновых кислот тем, что они являются полимерами только одного или нескольких ргуклеотидов, но с произвольным, неспецифическим их распределением в цепи. Гомогенные олигонуклеотиды синтезируют обычно поликонденсацией мононуклеотидов под действием дициклогексилкарбодиимида [c.366]

Стратегические проблемы синтеза полипептидов и полинуклеотидов носят существенно иной характер. Здесь также требуется последовательное построение необходимых межмономерных связей и, следовательно, применение эффективных и общих методов создания амидной и фосфодиэфирной связей соответственно. Однако в отличие от типичных полисахаридов эти биополимеры состоят из линейных, но нерегулярных последовательностей не идентичных мономерных звеньев. Именно эта специфическая последовательность определяет уника,тьные химические, физические и биохимические свойства каждого из этих биополимеров. Таким образом, стратегической проблемой в синтезе этих соединений является обеспечение строго определенной последовательности мономерных звеньев в растущей полнпептидной или полинуклеотидной цепи, тогда как задача построения самих межмономерных связей низводится на тактический, рутинный уровень. Очевидно, что для построения таких нерегулярных полимерных цепей реакции типа полимеризации или поликонденсации принципиально неприменимы (в противоположность синтезу регулярных полисахаридов), а присоединение к растущей цепи каждого очередного мономерного звена превращается в самостоятельную операцию, требующую собственного набора реагентов и условий ее проведе- [c.298]

Механизм антибактериального действия А. заключается в блокировании синтеза РНК в клетках болезнетворных бактерий благодаря подавлению т. наз. ДНК-зависимой РНК-полимеразы-ферментной системы, управляюшей синтезом полинуклеотидов, входящих в состав РНК. Нек-рые А. оказывают также противоопухолевое действие, к-рое, однако, недостаточно специфично и проявляется только при использовании больших доз антибиотиков. [c.164]

После завершения реакции защитные группы можно удалить в мягких условиях, не затрагивающих фосфодиэфирной связи. На этом основан фосфодиэфирный метод синтеза полинуклеотидов. Продукт реакции — фосфодиэфир со свободной, потенциально уязвимой для воздействия, отрицательно заряженной группой. Далее, с увеличением длины полинуклеотидной цепи число отрицательных зарядов в соединении также будет увеличиваться. Поэтому в зависимости от условий реакции эти потенциально нуклеофильные центры могут участвовать в нежелательных побочных реакциях. Кроме того, такое многозарядное соединение слищком полярно, чтобы можно было проводить его очистку обычными методами органической химии, например с помощью хроматографии на силикагеле. Вместо этого необходимо использовать хроматографию на ионообменных носителях, обладающих меньшей емкостью (например, на ДЭАЭ-целлюлозе). Фосфодиэфирный метод пригоден для получения веществ лишь в небольших количествах. Однако нейтрализация зарядов путем этерифи-кации подходящими защитными группами перед фосфорилирова-нием нуклеозидов устраняет проблемы, упомянутые выше. В этом случае продуктом реакции конденсации является фосфотриэфир. Фосфотриэфирный метод позволяет работать с большими количествами веществ. Ниже описаны некоторые защитные группы, используемые для блокирования фосфата. [c.167]

В общем пребиотическая конденсация небольших молекул, таких, как К Н,, Н2О, НСЫ, НСНО и НС = С—СК, приводила к образованию строительных блоков для синтеза полиаминокислот, или белков, а также полинуклеотидов, или нуклеиновых кислот. Оргел считает, что современное состоянис живых о паниз-мов определено непрерывностью процесса синтеза блоков, который проходил на первобытной Земле. Ему удалось показать, что полифосфаты, необходимые для синтеза полинуклеотидов, могут образоваться ири простом нагревании ортофосфатов с мочевиной и ионами аммония [44]. С помощью современных радиотелескопов большинство этих небольших молекул обнаружено также в межзвездных облаках, что делает такне предположения более вероятными. [c.185]

Аналогично карбоновым к-там реагируют с К. фосфорная к-та и ее эфиры, что используют, напр., в синтезе полинуклеотидов. С помощью К осуществляют внутримол. дегидратацию (напр., у-гидроксикислот в лактоны), эпимеризацию сахаров, получают арилалкиловые эфиры. Амиды и оксимы дегидратируются К до нитрилов. Раствор ДМСО и К. в безводных к-тах окисляет первичные спирты в альдегиды, а вторичные в кетоиы [c.319]

Аналогичные закономерности наблюдаются при катализированном ферментами синтезе (биосинтезе) полимеров. Мономеры в этом случае являются бифункциональными соединениями, ио вследствие высокой специфичности катализатора оказывается возможным взаимодействие лишь одной из функциональных групп мономера с определенным концом растущей полимерной цепи. Например, фермент полинуклеотид-фосфорилаза, с помощью которого происходит биосинтез полирибо-нуклео1идов из нуклеозиддифосфатов, катализирует взаимодействие концевой З -ОН группы растущей полинуклеотидной цепи с пиро-фосфатной связью в мономере [c.365]

Хотя твердофазный синтез был первоначально разработан для пептидов и с тех пор широко использовался для этой цели, он также нашел применение для синтеза полисахаридов и полинуклеотидов. Реже эта методика применяется в реакциях, где необходимо соединить лишь две молекулы (неповторяго-щиеся синтезы), но тем не менее в литературе приводится большое число примеров (обзор см. [726]). [c.158]

Разработаны методы синтеза полинуклеотидов — простейших моделей нуклеиновых кислот. Эти методы послужили основой для синтеза олигонуклеотидов с заданной последовательностью нуклеотидов. Использование химических и биохимических методов синтеза дали возможность Каране получить полинуклеотид, соответствуюший активному фрагменту дезоксирибонуклеиновой кислоты. Все эти достижения в области исследования строения, функций и синтеза биополимеров позволили на другом, новом—молекулярном уровне подойти к изучению жизненных процессов. Есть все основания предполагать, что в ближайшее время нас ждут большие и интересные открытия в мире познания самых сложных и тонких областей жизнедеятельности организма (деятельности нервной системы, межклеточного взаимодействия, явлений иммунитета и т. д.). [c.54]

Подобная же твердофазная техника нашла еще более эффектное приме-H Hiie в синтезе полинуклеотидов [5h]. Не менее важно и то, что использование твердых носителей открыло ряд многообещающих стратегических возможностей в других областях органического синтеза [5iJ). Таким образом, успешное разрешение проблемы, первоначально представлявшейся частной и чисто технической, привело в конечном счете к результатам большой и общей синтетической значимости. [c.302]

В клетках (как и в пищеварительном канале) нуклеиновые кислоты постоянно подвергаются атаке со стороны различных нуклеаз. Например, существенным фактором в регуляции синтеза белков является разрушение— как правило, довольно быстрое — информационных РНК-Хотя ДНК сама по себе очень устойчива, нуклеазы призваны вырезать поврежденные сегменты из одиночных цепей, что является важной частью процесса репарации ДНК (гл. 15, разд. 3,2). Таким образом, наблюдается активное расщепление полинуклеотидов на мононуклеотиды, гидролизуемые далее фосфатазами до нуклеозидов. Нуклеозиды превращаются в свободные основания под действием нуклеозидфосфорилаз [уравнение (14-52)]. Дальнейший распад цитозина начинается его де- [c.166]

Мононуклеозиды, используемые для синтеза полинуклеотидов, сходных с РНК, легко доступны их называют по составляющему основанию [c.424]

Термин Г. впервые предложил В. Иогансен в 1909 для обозначения дискретных наследств, факторов, открытых Г. Менделем в 1865. Значит, прогресс в изучении тонкой структуры и закономерностей функционирования Г. связан с развитием методов генетической инженерии, позволяющих выделять индивидуальные Г. и получать их в препаративных кол-вах. Разработка способов расшифровки первичной структуры РНК, а позднее и ДНК, а также познание осн. механизмов биосинтеза нуклеиновых к-т в клетке открыли возможность искусств, синтеза Г. В 1967 А. Корн-берг впервые осуществил ферментативный синтез биологически активной ДНК фага XI74, содержащей 5 Г. В том же году X. Корана завершил полный хим. синтез двухцепочечного полинуклеотида (в одной цепи 199 нуклеотидов), соответствующего бактериальному Г., к-рый кодирует тиро-зиновую транспортную РНК. Однако применение хим. методов для синтеза Г. эукариот затруднено, в частности из-за очень большого их размера. Для этих целей более перспективно совместное использование хим. и ферментативных методов. [c.517]

Синтез новой нити ДНК на ДНК-матрице, содержащей 7-алкилгуаниновые звенья, проходит без ошибок и мутаций не возникает. Напротив, полинуклеотид, синтезированный иа матрице, содержащей О-алкилкр. звенья, содержит ошибочно включенные пуриновые и пиримидиновые основания. С возрастанием способности к О-алкилированию у простейших алкилирующих агентов возрастает канцерогенная активность. [c.151]

Н.-мономерные звенья и промежут. продукты биосинтеза нуклеиновых кислот и нуклеотидкоферментов (см. Коферменты), участники мн. др. процессов в обмене в-в (см., напр., Аденозинфосфорные кислоты), исходные в-ва для хим. и хим.-ферментативного синтеза олиго- и полинуклеотидов. Они широко применяются в биол. исследованиях. Так, мн. нуклеозид-5 -трифосфаты, модифицированные по моносаха-ридному остатку (с заменой гидроксила в положении 3 на атом Н, др. атом или группу), включаются с помощью полимераз в цепь нуклеиновой к-ты, обрывая ее рост (терми-нация цепи). Благодаря этому такие Н. широко используют при выяснении первичной структуры нуклеиновых к-т (метод Сенгера). [c.305]

Конвергентные схемы имеют также др. преимущества перед линейными возможность разобщения сходных функц. групп по разным ветвям схемы, в результате чего значительно упрощаются задачи обеспечения селективности р-ций (см. Региоселективность и региоспецифичность) возможность одновременной проработки разл. ветвей схемы, а также внесения необходимых изменений в ге или иные участки схемы без нарушения общего стратегич. замысла. Осуществимость конвергентного пути синтеза строится на использовании р-ций, обеспечивающих возможность сборки молекул из крупных блоков, что, наряду с синтонным подходом, в значит, мере обусловило успехи О. с. (синтез хлорофилла, витамина B,j, полинуклеотидов н др.) и перевод многих чисто препаративных синтезов в промышленные (напр., синтез стереоидиых гормонов и простагландинов). [c.401]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология