Дезоксирибонуклеиновые кислоты межнуклеотидные связи

Деградация дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) при облучении ее водных растворов ионизирующим излучением рассматривается в связи с реакциями свободных радикалов (образовавшихся при радиолизе воды) с различными участками макромолекулы. Установлено, что главным эффектом облучения является атака пуриновых и пиримидиновых оснований свободными радикалами. Найдено в результате измерений, что степень деструкции индивидуальных оснований ДНК изменяется следующим образом g (тимин) = 0,33 g (аденин) == = 0,25 g (цитозин) =0,23 g (гуанин) =0,18. По-видимому, разрыв спиральной цепочки ДНК обусловлен, главным образом, атакой углеводных частей макромолекулы свободными радикалами, возникшими при облучении, что приводит к расщеплению фосфатных сложноэфирных связей вдоль цепи. Была количественно определена степень такого воздействия, приводящего к разрыву межнуклеотидных связей, причем образуются моноэфирные фосфатные группы число концевых групп, образующихся при облучении рентгеновскими лучами (200 кв), соответствует выходу g — 0,5. [c.361]

В то время было известно, что рибонуклеиновые кислоты могут быть гидролизованы щелочью до мононуклеотидов, которые, как тогда считали, были исключительно нуклеозид-3 -фосфатами. Общий план строения нуклеиновых кислот с 2 —З -фосфодиэфирными связями был предложен Левиным и Типсоном [71], причем было сделано допущение, что 2 -связь гораздо менее устойчива, чем З -фос-фоэфирная связь, и обусловливает таким образом образование при щелочном гидролизе исключительно нуклеозид-З -фосфатов. Однако, когда рибонуклеиновую кислоту обработали змеиным ядом (который содержит фосфомоноэстеразу, специфичную для нуклеозид-З -фосфатов), то получили неорганический фосфат и нуклеозиды [72, 73]. Далее, изучение рибонуклеиновой кислоты методом дифракции рентгеновских лучей, проведенное Астбери, позволило предположить, что основной межнуклеотидной связью является скорее 2 —5 или 3 —5, чем 2 —3 [74]. С другой стороны, прямого химического доказательства наличия 5 -фосфатной связи не существовало, и отсутствие 5 -фосфорилированных производных в кислых гидролизатах рибонуклеиновой кислоты, несмотря на их известную стабильность, действительно находилось в явном противоречии с предположением о 2 (или 3 ) — 5 -межнуклеотидной связи. Устойчивость дезоксирибонуклеиновой кислоты (неизбежно 3 —5 -связанной) по отношению к щелочи в противоположность неустойчивости рибонуклеиновой кислоты также указывало, как считали в то время, на различие в типах связи. В противоположность этому при действии панкреатической рибонуклеазы на рибонуклеиновую кислоту получается смесь олигонуклеотидов, устойчивых к перио- [c.372]

Дезоксирибонуклеаза стрептококка (стрептодорназа) также расщепляет межнуклеотидные связи, образуя фрагменты различной длины, несущие на конце 5 -фосфатную группу. При этом получаются главным образом олигодезоксинуклеотиды с длиной цепи более двух нуклеотидов, а также небольшое количество динуклеотидов и следы мононуклеотидов [357]. Анализ этих продуктов указывает на преимущественное расщепление связей ф5 -пиримидин-3 -ф5 -пурин, т. е. действие этого фермента комплементарно действию панкреатической дезоксирибонуклеазы I. Оба эти фермента действуют при одних и тех же условиях pH, требуют присутствия одинаковых ионов металлов и оба являются эндонуклеазами (расщепляют цепь не постепенно, а сразу по всей ее длине) [357]. Присутствующие в каждом случае в гидролизатах следы мононуклеотидов могут представлять собой концевые нуклеотиды цепи ДНК. Не вполне ясно, заключается ли действие всех таких ферментов на нативную двуспиральную дезоксирибонуклеиновую кислоту в расщеплении межнуклеотидных связей с последующим разделением олигонуклеотидных тяжей [358] или, наоборот, в разрыве водородных связей и разделении цепей ДНК, за которым следует гидролиз ковалентных связей. Существуют некоторые данные, показывающие, что на начальных этапах действия дезоксирибонуклеазы гидролизу предшествуют структурные изменения [359]. [c.422]

Нуклеиновые кислоты представляют собой полимерные цепи, построенные из нуклеотидов, соединенных между собой фосфодиэфирными связями. Образование каждой межнуклеотидной фосфодиэфирной связи сопровождается выделением одной молекулы воды. Нуклеотиды состоят из трех компонентов гетероциклического основания, сахара и фосфорной кислоты. Типичная РНК содержит два типа пуриновых оснований — аденин и гуанин, и два типа пиримидиновых оснований — цитозин и урацил. В ДНК вместо урацила присутствует тимин. Сахар представлен рибозой в / НК (рибонуклеиновая кислота) и 5ез-оксирибозой в ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Азотистые основания в нуклеотидах присоединены к сахару при помощи гликозидных связей, возникающих между альдегидной группой (в положении 1 ) сахара и КН-грун-ной основания (в положении 9 у пуриновых оснований и в положении 1 —у пиримидиновых). Соединение, состоящее из сахара и основания, называют в зависимости от входящего в его состав основания аденозином, гуанозином, цитидином, уридином или тимидином, причем производные дезоксирибозы получают приставку дезокси. Фосфорная кислота в нуклеиновых кислотах присоединяется сложноэфирной связью к 3 - и 5 -ОН-группам сахаров смежных нуклеотидов. При гидролизе нуклеиновых кис- [c.92]

Дезоксирибонуклеиновые кислоты являются полинуклеотидами, в которых фосфатные остатки каждого нуклеотида служат мостиками при образовании фосфодиэфирных связей между остатками дезоксирибозы. Доказательство того, что межнуклеотидные связи находятся между атомами С-3 и С-5, получено при изучении ферментативных гидролизатов ДНК. Последовательный гидролиз ДНК панкреатической дезоксирибонуклеазой (ДНазой) и фосфоди-эстеразой змеиного яда дает смесь дезоксирибонуклеозид-5 -фосфа-тов. Комбинированное действие ДНазы и фосфодиэстеразы селезенки приводит к дезоксирибонуклеозид-З -фосфатам. Таким образом, ДНК является длинноцепочечным полимером с диэфирными межнуклеотидными связями между атомами С-3 и С-5, как показано на рис. 7.1 для фрагмента цепи ДНК. [c.214]