Облучение нуклеиновых кислот в водном растворе

Облучение нуклеиновых кислот в водном растворе [c.275]

Облучение водных растворов оснований нуклеиновых кислот импульсами с длиной волны 266 нм и интенсивностью около 10 Вт/см приводит к образованию необратимых фотопродуктов [15]. Варьируя параметры лазерных импульсов, можно селективно возбудить не только молекулы ДНК среди других компонентов клетки, но и основания одного типа в цепи ДНК. [c.190]

При облучении водных растворов оснований нуклеиновых кислот видимым светом в присутствии ионов двух- и трехвалентного железа в нейтральной или слабокислой среде гетероциклические основания полностью или частично расщепляются, о чем свидетельствуют изменения УФ-сиектров растворов. Пиримидины расщепляются при этом быстрее пуринов В аналогичных условиях нуклеозиды и нуклеотиды наряду с частичной деградацией составляющих оснований претерпевают расщепление N-гликозидной связи с выделением свободного основания. При облучении полинуклеотидов наблюдаются те же процессы, сопровождающиеся, кроме того, частичным гидролизом фосфодиэфирных связей и потерей биологической активности [c.685]

Присоединение ароматических углеводородов. Полициклические ароматические углеводороды способны, хотя и не очень прочно, связываться с нуклеиновыми кислотами, по-видимому, за счет межплоскостного (гидрофобного) взаимодействия с ядрами гетероциклических оснований 297,298 Показано, что 3,4-бензпирен образует комплексы с ДНК . При облучении в области Я > 300 — 400 ммк в водном нейтральном растворе 3,4-бензпирен или, возможно, продукты его фотопревращения ковалентно связываются с денатурированной ДНК. Наличие или отсутствие кислорода не влияет иа ход этой реакции. ДНК в данных условиях, по-видимому, не деградирует, по крайней мере при непродолжительном облучении Место присоединения 3,4-бензпирена или его фотопродуктов к ДНК не установлено. [c.687]

Фосфорные эфиры при облучении в водном растворе дают неорганический фосфат и превращаются в легко гидролизуемую форму. Нуклеиновые кислоты ведут себя подобным же образом, но дополнительно участвуют в многочисленных других реакциях. Молекулярный вес нуклеиновых кислот уменьшается во время облучения и продолжает уменьшаться впоследствии. Эти изменения молекулярного веса, по крайней мере частично, могут быть вызваны действием на фосфатные эфирные группы. Хотя действие излучения на нуклеопротеины и имеет большое значение, оно непонятно, потому что сами нуклеопротеины недостаточно изучены. [c.283]

Поскольку УФ-облучение раствора формальдегида приводит к образованию сахаров (гексоз, пентоз, рибозы и дезоксирибозы), входящих, в частности, в состав нуклеиновых кислот, формальдегид можно рассматривать как предшественник в их абиогенном фотохимическом синтезе. По-видимому, формальдегид является также и предшественником аминокислот. В опытах Т. Е. Павловской и А. Г. Пасынского в УФ-облученных водных растворах формальдегида с солями аммония было зарегистрировано образование глицина, валина, аланина, глютаминовой кислоты и фенилаланина [c.354]

На рис. IV-1 сопоставлена радиочувствительность рибонуклеазы в сухих препаратах и водном растворе. Как следует из данных эксперимента, значение дозы / 37 для инактивации сухого фермента 420 кГр, в водном растворе сравнимая инактивация достигается после облучения в дозе 4 кГр. Такой результат характерен для различных макромолекул — белков, нуклеиновых кислот и др. в разбавленном водном растворе их радиочувствительность возрастает в десятки и сотни раз. [c.96]

В целом проблема лучевого поражения нуклеиновых -кислот в облученных водных растворах далека от. разрешения. В настоящее время интенсивно анализируется возможность миграции энергии в молекуле и между молекулами, роль различных модифицирующих факторов в первичных процессах лучевого поражения нуклеиновых кислот, возможность репарации повреждений, вызванных в молекуле ДНК водными радикалами. [c.116]

Эффекты, вызываемые облучением нуклеиновых кислот в сухом или слегка влажном состоянии, весьма сходны с эффектами, вызываемыми облучением в водном растворе, несмотря на различный механизм. Разрываются фосфорноэфирные связи [L49], что приводит к уменьшению молекулярного веса, которое можно проследить по измерениям вязкости [К43, L49], измерению константы седиментации [К43, S62] и светорассеянию [А19]. Вследствие двойной спиральной структуры ДНК молекулярный вес может уменьшаться только тогда, когда два разрыва происходят почти один напротив другого. На разрыв водородной связи при облучении указывает тот факт, что для водного раствора облученного материала оптическая плотность вблизи 260 ммк выше, чем для необлученного [548]. При растворении облученной нуклеиновой кислоты в разбавленном соляном растворе она образует гель, а не прозрачный раствор [548] это показывает, что имевшаяся исходная структура утрачена, но существует тенденция к агрегированию путем образования новых водородных связей. В опытах с ультрацентрифугированием также отмечалась агрегация [562]. [c.280]

Было показано, что аэрация водных растворов нуклеиновых кислот, нуклеотидов и пиримидиновых оснований при облучении рентгеновыми лучами увеличивает выход продуктов, содержащих гидроперекиси Недавно были синтезированы четыре изомерных гидроперекиси из тимина и выявлена аналогия получения этих продуктов, полученных тем же методом [c.184]

В связи со значительным интересом, проявляемым в радиобиологии к нуклеопротеидам и нуклеиновым кислотам, большинство радиационно-химических исследований этих веществ было выполнено в водных растворах. С сухими же полимерами были проведены единичные работы. Флюк, Дрю и Поллард [122] подвергали бомбардировке дейтонамп и электронами трансформирующий фактор пневмококков. Подвергавшийся облучению продукт был исследован в отношении способности трансформировать шероховатый штамм пневмококка КЗбА в гладкий З-тип. Найдено, что одного попадания в мишень молекулярного веса 6-10 достаточно, чтобы лишить дезоксирибонуклеиновую кислоту трансформирующей способности. Это соответствует молекулярному весу нативной дезоксирибонуклеиновой кислоты в пределах экспериментальной ошибки метода и показывает, что для передачи необходимой генетической информации требуется целая молекула этой кислоты. Очевидно, здесь не происходит воспроизведения генетической информации по длине [c.252]

Измерения вязкости проводили почти исключительно с целью изучения действия облучения на водные растворы дезомсирибо-нуклеиновой кислоты. Действие облучения на вязкость было очень значительным, особенно, если измерения проводили при низкой скорости сдвига, Тиксотропный гелеобразный характер растворов этой кислоты значительно уменьшается даже при таких малых дозах, как 5600 р[124]. При высоких скоростях сдвига действие облучения уменьшается, но еще легко измеримо. Гель дезоксирибонуклеопротеида также очень чувствителен к облучению даже такие небольшие дозы, как 250 р, вызывают значительное снижение структурной вязкости [125, 126], Если гель дезоксирибонуклеопротеида приготовлен на 0,1 М растворе хлористого натрия, белок и дезоксирибонуклеиновая кислота диссоциируют в это же самое время ионное отталкивание вдоль цепочки нуклеопротеида уменьшается вследствие увеличения ионной силы, В результате спираль кислоты сокращается в размерах, межмолекулярное взаимодействие уменьшается и вязкость резко падает, стремясь к обычной характеристической вязкости. Рентгеновские лучи в дозах, которые резко снижают структурную вязкость, обладают крайне незначительным действием на характеристическую вязкость [126], [c.253]

Нуклеиновые кислоты. Исключительное биологическое значение нуклеиновых кислот предопределило интерес к изучению особенностей их радиационно-химического поведения. На первоначальном этапе исследований основным критерием изменений, происходящих в нуклеиновых кислотах при действии ионизирующего излучения, служило уменьшение структурной вязкости водных растворов, связанное с разрывом межнуклеотидных связей. В случае облучения в присутствии кислорода наблюдался эффект последействия — вязкость раствора продолжала уменьшаться в течение некоторого периода после прекращения действия излучения. В облученных растворах нуклеиноц,ых кислот был обнаружен неорганический фосфат. [c.216]

Ряд других химических изменений был обнаружен в нуклеиновых кислотах, нуклеотидах, нуклеозидах, пуриновых и пиримидиновых основаниях после облучения их водных растворов рентгеновскими лучами или после обработки реактивом Фентона или фотоактивированной перекисью водорода. Воздействие, очевидно, имеет общий характер. При этом происходили не только отмеченные эффекты, но наблюдались также дезаминирование, освобождение свободных пуриновых оснований, возрастание аминного азота, определяемого по Ван-Слайку, уменьшение пуринового азота и увеличение титруемых кислотных групп [В24, ВЗЗ, В136, С132, Н53, 513, 515—817, 519]. Оптическая плотность нуклеиновых кислот вблизи 260 ммк сперва возрастает, потому что разрываются водородные связи между основаниями (см. ниже), а затем при дальнейшем облучении уменьшается, когда в реакцию вступают пуриновые и пиримидиновые основания. Исследование влияния таких переменных, как степень насыщения воздухом и pH, в общем не дало полезных сведений. [c.275]

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]

Путем исследования растворов пуриновых и пиримидиновых оснований и соответствующих нуклеозидов и нуклеотидов была изучена химическая природа радикальных реакций с нуклеиновой кислотой. Если облучение проводится в присутствии молекулярного кислорода, то в значительной степени происходит реакция образования пероксисоединений из пиримидиновых оснований и в особенности из тимина и урацила. Для тимина, нанример, при облучении раствора 2 X 10 М была получена величина g (перекись) 1,1. Образование перекиси наблюдалось при индуцированном радиацией окислении этиленовой связи пиримидинового основания. Структура пер-окситимина (4-окси-5-гидроперокситимип) полностью доказана сравнением ее с синтезированным соединением. Были также проведены опыты с нуклеонротеинами в водной среде. [c.362]

Особый интерес представляет возможность образования активных перекисей в высокомолекулярных полимерах белков и нуклеиновых кислот. В сообщении Шольс, Вейс и Уэллер [8] приводятся интересные данные об образовании гидроперекисей различной степени устойчивости при облучении водных растворов РНК и ДНК. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология