Синтез необычных нуклеиновых кислот

СИНТЕЗ НЕОБЫЧНЫХ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ [c.248]

Число примеров возможных, но пока неосуществленных каталитических реакций можно было бы увеличивать до бесконечности. То, что во многих, а может быть даже в большинстве случаев реакции, разрешенные термодинамически, в принципе поддаются реализации с помощью катализаторов, показывает биокатализ. В любой живой клетке происходят сотни и тысячи тончайших каталитических процессов, поражающих своей слаженностью и совершенством. При этом в клетке исключается использование основных методов форсирования химических реакций с помощью повышения температуры и давления или применения необычных растворителей. При комнатных и даже несколько более низких температурах в растениях совершается каталитический фотосинтез углеводородов и тесно с ним связанные термические каталитические синтезы всей остальной широчайшей гаммы веществ, требующихся для жизнедеятельности организма. Высшие растения, прекрасно ассимилирующие углерод из СО2, неспособны усваивать азот воздуха но существуют микроорганизмы (бактерии, грибки), которые осуществляют эти реакции без прямого участия энергии света. Продукты таких первичных каталитических синтезов у микроорганизмов далее также каталитическим путем превращаются в аминокислоты и азотные основания, из которых построены белки и нуклеиновые кислоты, а также различные другие азотные соединения живой клетки (алкалоиды и т. д.). Существуют бактерии, способные осуществлять каталитически весь комплекс биохимических процессов, в том числе синтез аминокислот,. [c.9]

Это изотактические (а), синдиотактические (б) и атактические формы (в) 0 всеми переходами от строгого повторения одной и той же ориентации через правильное чередование противоположно ориентированных радикалов к полному беспорядку. Число вариантов быстро увеличивается с переходом к сополимеризации двух, трех и более разных мономеров. Между тем в живых организмах белковые полимеры содержат одновременно до двадцати видов мономерных звеньев, принадлежащих разным аминокислотам. Даже одна лишь расшифровка последовательности расположения этих аминокислот представляет труднейшую задачу, а возможное число сочетаний здесь необычно велико. Это является основой индивидуализации белкового строения не только видов, но и отдельных особей. В живом организме строго регулярный синтез индивидуальных белков и нуклеиновых кислот обеспечивается серией строго коррелированных каталитических процессов. В полимеризации и сополимеризации, проводимой в лабораториях и в промышленности, также достигнуты результаты, хотя сильно уступающие биосинтезу полимеров, но имеющие выдающееся практическое значение. Действительно, отыскание удачного катализатора и правильный выбор условий позволяют из одних и тех же мономерных кирпичиков строить различные полимерные структуры. Рассмотрим некоторые особенности этих процессов, несмотря на то, что методы газовой хроматографии пока мало применялись к изучению стереорегулярной полимеризации. [c.45]

Синтезу пиримидиновых нуклеотидов предшествует образование необычного азотистого основания - оротовой кислоты (ее нет в составе нуклеиновых кислот), содержащей пиримидиновое кольцо [c.66]

Со времени опубликования в 1953 г. классического труда Флори по химии полимеров произошло два важнейших события, которые оказали глубокое влияние на всю область химии полимеров. Во-первых, были разработаны методы синтеза стереорегулярных виниловых полимеров. Это расширило область изучения свойств макромолекул в растворе, причем большее внимание стало уделяться методам, позволяющим характеризовать стереорегулярность образца. Оно также послужило стимулом для более тщательного теоретического анализа конформаций цепных молекул. Вторым важным событием явилось открытие существования систем, цепные макромолекулы которых принимают в растворе строго определенные спиралевидные конформации. В результате исследований переходов спираль — клубок в изолированных цепных молекулах было показано, что эти переходы являются одномерным аналогом процесса плавления. Теоретическое значение этого факта выходит за пределы макромолекулярной химии. Это открытие сыграло и другую важную роль. После того как было установлено, что строго определенные конформации в растворе принимают не только биологические макромолекулы, считавшееся ранее само собой разумеющимся разделение природных и синтетических макромолекул стало абсурдным и превратилось в серьезное препятствие на пути развития химии полимеров. Поэтому цель данной книги заключается в том, чтобы привлечь внимание химика, имеющего дело в основном с синтетическими макромолекулами, к необычным данным, полученным при исследованиях белков и нуклеиновых кислот. В ней сделана попытка поднять такие вопросы, как возможность получения синтетических полимеров, обладающих особым сродством к малым молекулам или способностью действовать в качестве сугубо специфических катализаторов. [c.7]

Классификация химических мутагенов и некоторые особенности их действия, I. Ингибиторы азотистых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот. Сюда входят кофеин, этилуретан, теобромин, 5-аминоурацил и др. Эти мутагены подавляют синтез гуанина и тимина, в результате чего образуются необычные основания, которые затем включаются в ДНК и тем самым вызывают мутации. [c.200]

Репликация вироидной РНК происходит в ядре зараженной клетки вероятная схема этого процесса такова (рис. 174). Сначала на кольцевой +)матрице синтезируется комплементарная (—)цепь. Эгот синтез осуществляется клеточным ферментом в качестве одного из кандидатов рассматривают ДНК-зависимую РНК-полимеразу И. Возможно, расширению специфичности этого фермента, обычно использующего двухнитевую ДНК-матрицу, способствует то обстоятельство, чго вироидная РНК содержит необычно высокую (для однонитевых нуклеиновых кислот) долю элементов с вторичной структурой. Синтез идет, вероятно, по модели разматывающегося рулона (см. раздел 1 этой главы), и в результате появляются линейные олигомерные (—)нити. Затем происходит образование линейных олигомерных (+)нитей не ясно, используются ли при этом в качестве матрицы олигомеры (-)нитей или образовавшиеся из них кольцевые молекулы. Далее линейные (+)олигомеры превращаются в кольцевые мономерные молекулы — конечный продукт реплика- [c.330]

Имеется несколько обзоров по синтезу нуклеозидов, и потому в целом будет дано мало отсылок на оригинальную литературу. В этой области преобладают работы отдельных групп исследователей и можно надеяться, что эти обзоры и несколько ссылок на ключевые работы этих групп помогут читателю не только ознакомиться с ситуацией на момент написания данного раздела, но также и следить за дальнейшими достижениями. Из общих монографий отметим книгу, написанную Микельсоном и опубликованную в 1962 г. [3] в ней исчерпывающе обобщены данные на тот период времени. Более поздний обзор, сделанный Гудманом [46], охватывает литературу до конца 1971 г. Существует также лабораторное руководство, озаглавленное Синтетические методики в химии нуклеиновых кислот , но оно содержит довольно неполный и, вероятно, случайный набор синтезов нуклеозидов, запрошенный у специалистов, работающих в этой области, с минимальной или вообще отсутствующей системой отбора. В итоге это руководство содержит методики получения необычных аналогов наряду с некоторыми очень полезными и имеющими гораздо более общее значение синтетическими процедурами [12]. [c.77]

Если во всех изложенных примерах выбор условий, снособствуюш,их получению желательного продукта, основывался па использовании естественных кинетических закономерностей, то применение катализаторов позволяет изменить сам ход процесса. При каталитических реакциях посторонняя искусственно созданная матрица позволяет производить принудительную укладку реагирующих молекул, такую укладку, которая обеспечивает нужное направление процесса. Однако применение обычных катализаторов — далеко не совершенный способ получения веществ с заданной структурой оно ограничено, в сущности, получением лишь простейших соединений. Совсем иным путем идут каталитические процессы в живом организме, где синтез даже самых сложнейших соединений, например белков или нуклеиновых кислот, осуществляется с необычной точностью, где отсутствуют какие-либо отклонения от формирования заранее заданных сложнейших структурных единиц . Такой синтез подобен точной штамповке тончайших конструкций или радиосхем. Во всех таких синтезах основную роль играют биологические катализаторы — ферменты. [c.18]

Азагуанин ингибирует полностью синтез белков, однако синтез нуклеиновых кислот в клетке продолжается, причем азагуанин не входит в состав ДНК, но входит в РНК. Его включение в РРНК не изменяет акцепторных свойств этого вещества по отношению к аминокислотам. Кроме того, азагуанин входит в ИРНК. Если вслед за ядом ввести меченый фосфат и затем провести анализ оснований у вновь синтезированной РНК, образовавшейся после отравления, то состав оснований оказывается близким к составу собственной ДНК и весьма далеким от состава нормальной РНК. По-видимому, при отравлении азагуанином идет синтез ИРНК, в то время как синтез РНК подавлен. Подобная ситуация наблюдается в течение 2 ч. Далее, если отравленные азагуанином клетки перевести на нормальную среду не слишком поздно, то постепенно возобновляется синтез белков, но последние оказываются измененными, качественно отличными. Так, например, каталаза синтезируется интенсивно, но фермент оказывается менее активным и более термолабильным, чем нормальный. Здесь мы также сталкиваемся с прямым искажением матрицы вследствие включения в нее необычного основания. [c.475]

Для всех клеток, за исключением клеток членистоногих, репликация тогавирусов является летальным событием. При этом в клетке почти полностью подавляется синтез макромолекул и очень быстро блокируется функционирование Na/K-АТРазы [29]. Однако известны многочисленные хорошо документированные случаи, когда устанавливается персистентная инфекция. Большинство из них характеризуется низким содержанием вируса или дефектными формами вирусного генома. Некоторые из дефектных вирусов фенотипически проявляются как температурочувствительные мутанты или мутанты по типу бляшек. Другие имеют свойства дефектных интерферирующих (ДИ) частиц [11, 95]. ДИ-частицы представляют собой обычный продукт большинства систем вирус—клетка они содержат делеционный вариант вирусного генома, в котором сохраняются участки, необходимые для репликации нуклеиновой кислоты и ее упаковки в вирионы. У большинства ДИ-частиц нормальные последовательности генома перетасованы, но в то же время определенные области сохраняются. У SFV и SIN последние состоят из З -конца и последовательности около 5 -кон-ца РНК [44, 55, 57, 82] (рис. 21.2). Наиболее интересная последовательность недавно обнаружена у двух ДИ-РНК SIN. На 5 -конце РНК этих ДИ-частиц последовательности практически идентичны тРНК Р клеток крысы [57]. Возможное значение этой структуры обсуждалось ранее в связи с репликацией РНК. В присутствии ДИ-РНК репликация нормальной вирусной РНК подавлена и репликация вируса оказывается угнетенной. При этом инфекция становится намного менее цитопатической и клетки могут выжить. Персистентная инфекция такого типа обычно оказывается временной она заканчивается либо полным излечением (т. е. потерей всей вирусной генетической информации), либо самопроизвольным кризисом с обильной продукцией вируса и цитопатическим действием. Эти состояния имитируют некоторые вирусные заболевания (хотя в последних важную роль в подавлении размножения вируса играют иммунные защитные механизмы), а иногда, возможно указывают на существование необычных типов патогенности. [c.360]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология