Нуклеозиды Г. И. Мягкова

Действительно, первым этапом исследования нуклеиновых кислот явилось изучение продуктов, образующихся ири их гидролизе. При мягком щелочном гидролизе под действием 1 N едкого натра нри 37 , 0,1 /V едкого натра при 100° или под действием 2%-ного водного раствора аммиака полимерная молекулы РНК распадается на мононуклеотиды, содержащие гетероциклическое ядро, моносахарид и остаток фосфорной кислоты, которые и могут быть выделены при жесткой деструкции самого мононуклеотида. Изучение частичного гидролиза мононуклеотидов позволило выяснить ту последовательность, в которой связаны между собою эти три структурные единицы. При нагревании мононуклеотида с разбавленным аммиаком нри 145 от него отщепляется остаток фосфорной кислоты и образуется нуклеозид, при гидролизе которого в кислой среде получается гетероциклическое основание и моносахарид. С другой стороны, при гидролизе мононуклеотида в кис- [c.175]

Методы фосфорилирования. Для введения остатка фосфорной кислоты в молекулу нуклеозида в принципе могут применяться те же методы, которые используются для фосфорилирования сахаров и были рассмотрены в соответствующем разделе этой книги (стр. 77). Однако вследствие большой сложности и особенно лабильности молекулы нуклеозида удовлетворительные результаты могут быть получены только если синтез проходит в достаточно мягких условиях. [c.219]

ДНК и РНК различаются поведением в условиях щелочного и кислотного катализа. ДНК устойчивы к гидролизу в щелочной среде. РНК легко гидролизуются в мягких условиях в щелочной среде до нуклеотидов, которые в свою очередь способны в щелочной среде отщеплять остаток фосфорной кислоты с образованием нуклеозидов. Нуклеозиды в кислой среде гидролизуются до гетероциклических оснований и углеводов. [c.442]

Ацилирование. При действии на нуклеозиды ангидридов или хлорангидридов уксусной или бензойной кислот в безводном пиридине в мягких условиях гладко ацилируются гидроксильные группы остатка углевода. В случае цитидина, аминогруппа которого более реакционноспособна, чем у других оснований, ацилируется также и аминогруппа. Избирательное ацилирование гидроксильных групп сахара достигается проведением реакции в ледяной уксусной кислоте. При действии уксусного ангидрида в нейтральных водных растворах также образуются только 0-ацильные производные нуклеозидов. [c.391]

Олиго- и полинуклеотиды. Для модификации полинуклеотидов представляют интерес две реакции восстановления компонентов нуклеиновых кислот, протекающие в мягких условиях каталитическое гидрирование пиримидиновых нуклеозидов и действие боргидрида натрия, приводящее к восстановлению некоторых редких компонентов РНК. [c.342]

Реакции замещения аминогруппы в нуклеозидах и нуклеотидах, и особенно в случае производных цитозина, под действием сильных нуклеофильных агентов протекают, как было показано, в довольно мягких условиях и вследствие этого щироко применяются для модификации нуклеиновых кислот. Замена карбонильной группы требует существенно более жестких условий, и подобные замещения в нуклеозидах (например, на атом хлора или на серу i96) [c.358]

Как видно из изложенного, взаимодействие формальдегида с нуклеозидами и нуклеотидами протекает в чрезвычайно мягких условиях и эта реакция может быть легко перенесена на полинуклеотиды. [c.412]

Обработка производных уридина хлористым бензилом в присутствии щелочи приводит к соответствующим бензиловым эфирам и -иб. 3 случае других нуклеозидов происходит также алкилирование по атомам азота гетероциклического ядра (см. стр. 370). Другой метод 0-бензилирования — действие бромистого бензила в присутствии гидрида натрия в диметилсульфоксиде— также не свободен от указанного недостатка. Бензиловые эфиры нуклеозидов расщепляются гидрогенолизом над палладием в мягких условиях (при этом пиримидиновое ядро не затрагивается). Это [c.523]

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]

Легкодоступная бариевая соль циаиэтилфосфата — подходящий реагент для фосфорилирования нуклеозидов. После образования продукта реакции эту группу можно удалить мягкой щелочной обработкой или обработкой фторид-ионом. [c.168]

При более мягком гидролизе нуклеиновых кислот образуется смесь веществ, называемых нуклеотидами. В состав нуклеотида входят одна молекула пиримидирювого или пуринового основания, одна молекула пентозы и молекула фосфорной кислоты. Таким образом, нуклеотиды являются мономерными единицами нуклеиновых кислот. От нуклеотида можно отщепить фосфорную кислоту и получить нуклеозид, состоящий из пуринового (или пиримидинового) основания и пентозы. [c.348]

Благодаря мягким условиям р-ции, М. р. применяют в синтезе и превращениях прир. соед. (нуклеозидов, углеводов, стероидов, макроцшслов), аминов и аминокислот определенной структуры, для обращения конфигурации исходного спирта. [c.98]

Все указанные методы синтеза пиримидиновых и пуриновых нуклеозидов ограничены в том смысле, что позволяют получать лишь такие производные, которые имеют транс-расположение у (d—С(з)В углеводном остатке. Это обстоятельство, связанное с особенностями замещения у гликозидного центра галоидпроизводных ацилированных моносахаридов, рассматривалось ранее. Отсюда становится ясным, что для каждого моносахарида можно получить только один из эпимерных нуклеозидов, а именно тот, который имееттранс-конфигурацию у (d—С(2).Эту трудность можно обойти, если разработать метод эпимеризации у Q,) углеводного остатка в готовом нуклеозиде, которая проходила бы в мягких условиях. Недавно это удалось сделать лишь для пиримидиновых нуклеозидов, используя образование циклонуклеозидов с последующим раскрытием их цикла. [c.209]

Получаемые таким образом монобензилфосфнты нуклеозидов могут быть переведены далее в производные фосфорной кислоты, т. е. в нуклеотиды. Серьезным. преимуществом этого метода фосфорилирования является то, что он проходит в очень мягких условиях и может поэтому [c.221]

Обычно гидроксильные группы в сахарах защищают ацетилиро-ванием например, ь-апиоза была синтезирована из диацетата правовращающего ангидрида виннокаменной кислоты [193]. Хорошо известно применение полностью ацилированных (обычно ацети-лированных) гликозилгалогенидов для синтеза гликозидов, олигосахаридов, нуклеозидов и т. д. [194]. Ацетильные группы в сахарах, помимо общеизвестных методов омыления, могут быть отщеплены в.очень мягких условиях, например этанолизом в присутствии каталитического количества этилата натрия или метилата бария. В таких случаях продукт реакции может содержать следы натрия или бария, которые трудно удалить. В предложенном новом методе рекомендуется применять метилат или этилат калия с последую- [c.218]

В продолжение своих работ по изучению инозиновой кислоты Левин и Жакоб показали, что гуаниловая кислота, которая была выделена в результате щелочной обработки панкреатического нуклеопротеида, имеет родственную структуру гуанинрибозофос-фата (2). Мягким гидролизом она была дефосфорилирована до гуанозина. Это соединение и родственный ему инозин, получающийся в результате аналогичного гидролиза соединения (1), были названы нуклеозидами , в то время как их фосфорные эфиры (1) и (2) получили название нуклеотидов . [c.33]

Так, алкилирование нуклеозидов диазометаном, алкилгалогенидами или диметилсульфатом приводит к сложной смеси продуктов О -, 0-, циклического N- и экзоциклического iV-алкилирования, хотя наиболее реакционноспособным местом по отношению к действию эфиров сильных кислот в гуанозине является атом N-7, в аденозине — iV-1 и в цитидине — N-3, тогда как уридин реагирует очень медленно. Тем не менее при реакции с диалкилсульфатами в сильно щелочных условиях образуются только продукты О -ал-килирования [174] и, хотя в результате реакции может также образоваться сложная смесь соединений, это один из наиболее легких путей получения таких О -алкилированных нуклеозидов. Эта реакция использована для аденин- и цитозин- (и, следовательно, уридин-, после дезаминирования) -содержащих нуклеозидов, а также для реакции алкилгалогенидов с 2, 3 -0-изопропилиденури-дином [175], что приводит почти исключительно к О -алкилирован-ным продуктам. Реакция объяснена в терминах жестких и мягких реакционных центров, и установлена корреляция реакции по жест- [c.116]

Внешние воздействия, например повышение температуры, добавле ние органических растворителей и другие, приводят к изменению макроструктуры. Это проявляется вначале в расхождении тяжей друг от друга (этот процесс условно называют плавлением). При гидролизе в достаточно мягких условиях отдельные полииуклеотидные цепи могут распадаться на нуклеотиды. Последние далее отщепляют при действии растворов щелочей фосфорную кислоту и превращаются в соответствующие нуклеозиды. Наконец, в присутствии кислот может протекать также и гидролиз гликозидных связей с образованием 2-дезок-си-О-рибозы и гетероциклических азотистых оснований. [c.665]

Возможность отщепления гетероциклического основания от углевода в условиях мягкого кислотного гидролиза позволяла предположить, что нуклеозиды представляют собой N-гликoзиды, причем в образовании гликозидной связи участвует один из гетероциклических атомов. С помощью спектральных и химических методов анализа было установлено, что основание соединено с углеводом своим N-9 атомом в случае пуринов и N-1 в случае пиримидинов. В состав нуклеотидов входят только два остатка сахара — О-рибо-за и 2-дезокси-0-рибоза, С помощью периодатного окисления было показано, что оба углевода находятся в форме фуранозы. Наличие в циклической форме углевода асимметрического (С-1 ) атома углерода обусловливает возможность ее существовании в виде двух различных стереоизомеров, В соответствии с принятий номенклатурой стереоизомеры, отличающиеся только конфигураии-ей гликозидного центра, называются аномерами. Тот из аномеров, [c.306]

Чаще всего а синтезе олигонуклеотидов для блокирования 5 -гидрок-сильных групп используются монометокси- и диметокситрифенил-метильные производные. Это связано с тем, что образуемые ими эфиры с нуклеозидами гидролизуются в значительно более мягких условиях, чем трифенилметильные. Деблокирование проходит под действием кислот. Введение каждой метоксигруппы ускоряет процесс примерно в 10 раз, что существенно снижает побочные эффекты при синтезе олигонуклеотидов. [c.393]

Для получения 6-оксопуринов широко использовался амид (60). Его формилирование муравьиной кислотой в уксусном ангидриде с последующим замыканием цикла в разбавленной щелочи приводит к соединению (61) схема (13) . В случае синтеза нуклеозидов, требующего особенно мягких условий, для этой цели достаточен даже КаНСОз (см. разд. 22.2.1). Таким путем были получены многие другие 7-, 8- или 9-замещениые пурины. В других условиях для синтеза не замещенных в положении 2 или [c.604]

Далее ступенчато, звено за звеном, шел химич. синтез отдельных олигомеров строго детерминированной структуры. Все активные фзпнкциональные группы в мононуклеотидах защищали реагентами, к-рые по окончании синтеза отщепляли в мягких условиях. Только реагирующие группы, а именно ОН-группа в фосфате одного из нуклеотидов (мономерами служили 5 -нук-леотиды, т. е. нуклеозид-5 -фосфаты) и ОН-группа в положении 3 у дезоксирибозы следующего нуклеотида, оставались свободными. Далее следовало действие конденсирующего агента, способного активировать эти гидроксилы, т. е. отнять от них молекулу воды, соединив нуклеотиды фосфоэфирной связью. Синтезы велись в безводном пиридине в качестве растворителя, конденсирующим агентом служил. мезитиленсульфо-хлорид [c.198]

Нуклеотидами "называются фосфорные эфиры нуклеозидов, в которых, сахар связан с фосфатной группой через атом кислорода. Их можно получить при химическом или ферментативном гидролизе нуклеиновых кислот, если проводить гидролиз в мягких условиях. В случае рибонуклеотидоВ гидролизат может содержать смесь 2 -, 3 - и 5 -мононуклеотидов (т. е. рибо-яуклеозид-2 -, рибонуклеозид-3 - или рибонуклеозид-5 -фосфатов цифра со-штрихом указывает положение, в котором произошла этерификация сахара) в случае дезоксирибонуклеотидов в гидро лизате могут присутствовать только [c.126]

Употреблявшиеся ранее методы изучения состава нуклеиновых кислот были основаны на анализе продуктов, образующихся при кислотном гидролизе биополимеров. При л<естком кислотном гидролизе (72%-ная хлорная кислота, 100° С или 85%-ная муравьиная кислота, 175° С) за счет расщепления N-гликозидных связей образуется смесь пуриновых и пиримидиновых оснований в более мягких условиях (1 н. соляная кислота, 100° С) из РНК образуется смесь пуриновых оснований и пиримидиновых нуклеозид-2 (3 )-фос- [c.58]

Так, удобно вводить в реакцию 2, 5 -ди-0-ацетилнуклеозид-3 -фос-фаты и 2, 3 -0-(л-метоксибензилиден)- или 2, 3 -0-(п-диметилами-нобензилиден)-нуклеозиды После мягкого щелочного и кис- [c.94]

Взаимодействие редких нуклеозидов РНК с боргидридом натрия протекает в мягких условиях и может быть использовано для специфической модификации тРНК, поскольку уридин и цитидин не вступают в эту реакцию. При облучении УФ-светом уридин, однако, восстанавливается боргидридом натрия с образованием 5,6-дигидроуридина (см. стр. 636). [c.340]

Как видно из приведенных данных, модификация нуклеозидов под действием акрилонитрила весьма специфична и протекает в мягких условиях, исключающих разрыв фосфодиэфирной связ.ч. Это позволяет применить рассматриваемую реакцию для изучения вторичной структуры тРНК и для функциональных исследований. [c.382]

Мягкие условия, используемые при окислении нуклеозидов моноперфталевой кислотой, позволяют успещно применить эту реакцию для модификации полинуклеотидов ззз, зез окисление полиадениловой кислоты этим реагентом при pH 7 до 20° С заканчивается за 1,5—2 ч. При использовании эквимольных количеств моноперфталевой кислоты достигается модификация 13% остатков аденозина, при использовании десятикратного (в мольном соотно-щении) избытка перкислоты степень модификации возрастает до 86%. Полицитидиловая кислота в этих условиях окисляется заметно медленнее полиадениловой, и степень модификации здесь ниже. [c.390]

Другая необычная реакция экзо-М-ацильных производных нуклеозидов — легкое расщепление в них N-гликозидной связи, которое может происходить как при мягкой кислотной, так и при щелочной обработке. Эта реакция, так же как и дезаминирование N-ацильных производных нуклеозидов, становится более заметной с увеличением электронодонорных свойств радикала кислоты. Так, получить 6-экзо-Н-анизоилдезоксиаденозин по схеме, аналогичной использованной для синтеза 6-э зo-N-бeнзoилдeзoк иaдeнoзинa, не удалось из-за расщепления N-гликозидной связи [c.406]

Дезаминированию под действием азотистой кислоты могут быть подвергнуты и остатки нуклеозидов в составе полинуклеотидов. Подобраны условия, в которых достигается полное дезаминирование ДНК при этом, однако, в значительной степени происходит расщепление N-гликозидных связей пуриновых дезоксинуклео-тидных звеньев. Отмечена и другая побочная реакция при обработке ДНК азотистой кислотой получены доказательства образования небольшого количества ковалентных связей между комплементарными полинуклеотидными цепями, входящими в состав двухцепочечного комплекса ДНК Природа этой реакции не выяснена возможно, что она состоит в алкилировании остатка нуклеозида (сближенного пространственно с нуклеозидом, который претерпевает дезаминирование) под действием промежуточно образующегося диазосоединения (ср. алкилирование диазометаном— стр. 359). Полного дезаминирования РНК удается добиться при действии нитрита натрия в ледяной уксусной кислоте при этом происходит заметная деградация полимера за счет расщепления фосфодиэфирных связей. В более мягких условиях обработки, когда побочные реакции сводятся к минимуму, протекает лишь частично дезаминирование ДНК и РНК. При этом происходит некоторое изменение относительной реакционной способности оснований, входящих в состав полимера, по сравнению со свободными нуклеотидами (табл. 6.3). [c.419]

Строение конечного продукта реакции зависит от природы производного пурина и условий проведения реакции. Если реакция протекает в достаточно мягких условиях, то удается выделить первично образующийся 6-аминозамещенный пиримидин II. В более жестких условиях соединения типа II дают с отщеплением муравьиной кислоты 6-аминопиримидин III. Если расщеплению подвергаются пуриновые нуклеозиды (но не 9-алкилпурины), то в достаточно жестких условиях может также произойти отщепление рибозильного остатка, и в этом случае конечным продуктом реакции оказывается 5,6-диаминопиримидин IV. [c.438]

Скорость расщепления урацильного ядра максимальна при pH 10, при дальнейшем возрастании pH скорость реакции уменьшается (см. рис. 7.3). Расщепление цикла представляет собой реакцию второго порядка, которая, поскольку обычно используются большие избытки гидроксиламина, может быть приближенно представлена как реакция первого порядка по уридину со скоростью, пропорциональной концентрации гидроксиламина в реакционной среде. При pH 10 для 10 М раствора гидроксиламина величина константы скорости реакции расщепления составляет примерно 1 ч (при 37°С) °. Скорость модификации цитозинового ядра в этих условиях значительно ниже к моменту, когда с 6 М раствором гидроксиламина реагирует 95% уридина, цитидин модифицируетсявсего лишь примерно на 8% . Таким образом, при pH 10 (в сравнительно мягких условиях) реакция с гидроксиламином довольно специфична по отношению к уридину (из обычных нуклеозидов). Конечными продуктами реакции уридина и его фосфатов с гидроксиламином является оксазолон-5 LXX (аналог пиразолона-5) и оксим рибозы LXXI или рибозофосфата, получающийся из промежуточно образующейся рибозилмочевины за счет обменной реакции с гидроксиламином Реакция протекает, вероятно, по механизму, аналогичному реакции с гидразином, и [c.468]

Описано получение эфиров тимидина и 2 -дезоксиаденозина с 2,4-динитробензолсульфеновой кислотой эти соединения представляют интерес как защищенные производные нуклеозидов. Их расщепление протекает в мягких условиях под действием таких нуклеофильных агентов, как тиосульфат, цианид или тио-фенол. [c.521]

Очень легко вступают в реакцию с нуклеозидами и нуклеотидами виниловые эфиры — производные ацетальдегида з з . Образующиеся 2 -0-(а-алкокси)-этилпроизводные расщепляются в более мягких условиях, чем тетрагидропиранильные эфиры они с успехом используются при синтезе олигонуклеотидов. Реакция ди-гидропирана и винилэтилового эфира с динуклеозидфосфатаыи также протекает гладко и не сопровождается расщеплением или изомеризацией фосфодиэфирной связи [c.526]

Реакция гидролиза РНК до нуклеозидов широко использовалась для изучения нуклеотидного состава РНК . Одним из первых методов такого гидролиза было нагревание РНК с растворами аммиака при 175—180 °С. В дальнейшем для повышения выхода нуклеозидов были использованы более мягкие условия гидролиза Для получения нуклеозидов применялось также длительное (ПО ч) кипячение растворов РНК в 50%-ном водном пиридине Все эти реакции сопровождаются значительным дезамини- [c.546]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология