Таутомерия цитозина

Рис. 34.7. Структура таутомеров цитозина, тимина. аденина и гуанина с указанием преобладающих форм.

Рис. 6.2. Таутомерные формы оснований ДНК. В центре изображены наиболее распространенные формы, когда аденин образует водородную связь с тимином, а гуанин - с цитозином. Сравнительно более редкие таутомеры, образующие водородные связи по-другому, указаны стрелками. С образует водородную связь

Рис. 5.26. Механизм возникновения точковой мутации в результате замены основания (в соответствие с моделью Уотсона-Крика). Предполагается, что любое основание на короткое время может принимать редкую таутомер-ную конфигурацию и образовывать пару не со своим обычным партнером, а с другим основанием, например аденин может спариться не с ТИМИНОМ, а с цитозином. Ко времени следующего репликационного цикла оба основания примут свои наиболее вероятные конфигурации и образуют пары со своими обычными партнерами. Следовательно, две молекулы следующего поколения будут отличаться от своих предшественников, т. е. произошла точковая мутация [1347].

Рис. 26.13. Спаривание редкой таутомер-ной формы аденина (А ) с цитозином (С) привоцит к появлению пары О—С в следуюш ем поколении.

Азотистые агликоны нуклеозидов представлены двумя группами гетероциклов производными пиримидина (урацил, ТИМИН, цитозин) и производными пурина (аденин, гуанин). Пиримидин и пурин функционализирован-ны -МН и ОН-группами, но последний функционал претерпевает таутомерное превращение из гидрокси-формы в соответствующую карбонильную функцию (лактим-лактамная таутомерия) — это равновесие в нейтральной среде сдвинуто в сторону пиридоновых форм. [c.62]

Пиримидиновые основания способны к таутомерии, которая показана на примере цитозина. [c.411]

По своему строению эти нуклеозиды являются гликозидами )-рибозы. В состав их входят два пуриновых основания — аденин и гуанин, и два пиримидиновых основания цитозин и урацил. Цитозин и урацил способны к таутомерии, напоминающей таутомерию а-оксипиридинов (стр. 410). В состав нуклеозидов они входят в основном в амидных формах. [c.433]

Ароматичность гетероциклов, правило Хюккеля. Основность и кислотность гетероциклов. Реакционная способность пиррола, пиридина, индола. Таутомерия а-окси- и а-аминопиридина, урацила, тимина, цитозина, аденина, гуанина. Водородные связи при ассоциациях гетероциклов, их окси- и аминопроизводных. Водородные связи в системах аденин — тимин, гуанин — цитозин. Понятие о ДНК и РНК, их биологическая роль. [c.191]

Все оксипиримидины обнаруживают способность к про-тотропной таутомерии, заключающейся в миграции протона между структурами гидроксидиазина и кетоформы (лактим-лактамная таутомерия), причём для барбитуровой кислоты рентгеноструктурный анализ показ и преобладание трикето-формы (см. выше на примере формулы веронала). Анатогич-ное свойство характерно и для аминопиримидинов. Возможность существования этих производных пиримидина в кето-формах особенно существенна для проявления биологической активности так называемых пиримидиновых оснований нуклеиновых кислот - тгшина, урацила и цитозина, так как только в кето-форме возможно образование сильных водородных связей между остатками оснований в цепях нуклеиновых кислот (ти-мин - аденин и цитозин - гуанин в ДНК, урацил - аденин и цитозин гуанин в РНК) [c.32]

Напишите таутомерные формы (лактам-лак-тимная таутомерия) пиримидиновых оснований а) 2,4-ди-оксипиримидина (урацила), б) 2,4-диокси-5-метилпири-мидина (тимина), в) 6-амино-2-оксипиримидина (цитозина). [c.231]

Редкая таутомер ная форма аденина спаривается с цитозином вместо тимина. Этот таутомер образуется при сдвиге протона 6-аминогруппы к атому N-1. [c.82]

Главной таутомерной формой тимина, урацила и цитозина, по данным преимущественно физических исследований, следует считать структуру б (стр. 319), электронная система которой мезомерно смещена в сторону структуры б, имеющей уже ароматический характер. Таким образом, эти вещества сохраняют некоторую ароматичность, несмотря на то что таутомер а присутствует только в растворах и притом в весьма незначительном количестве. [c.320]

Образование двух и трех водородных связей между основаниями в ДНК имеет интересную связь с таутомерией. Каждое основание находится по большей части в какой-то одной таутомерной форме, однако в любой момент хотя бы несколько оснований оказывается в менее устойчивой форме. Этим, в частности, можно объяснить возникновение некоторых мутаций. Так, таутомер В в уравнении (2-5) уже не может образовать пару с тимином, своим законным партнером, но зато способен образовать водородные связи с цитозином. Если это случится в ходе репликации гена, то получится неправильная копия, в которой заменена одна буква генетического кода. [c.138]

Большую тенденцию к существованию в виде таутомера амидного типа проявляет цитозин. Этого можно ожидать, поскольку, согласно теории резонанса, амидный таутомер цитозина стабилизирован за счет вклада биполярных форм типа [1]. Подобных структур для 2-оксипиримидина не имеется. [c.703]

Лактамная форма, которая не ароматична, резко преобладает при нейтральных и кислых pH, и считается, что обычно только она и присутствует. Поэтому влияние кольцевых токов в пиримидинах считают незначительным. Цитозины также могут образовывать имино-таутомеры за счет амино-группы, но было показано, что этого не происходит (см. разд. 15.3). [c.401]

Включение аналогов оснований. Аналоги оснований-это антиметаболиты. Некоторые аналоги настолько сходны с нормальными пиримидиновыми и пуриновыми основаниями, что поглощаются клетками и включаются в ДНК. Здесь они в значительной степени выполняют функцию нормальных оснований, но в отличие от них обнаруживают большую тенденцию связывать ложного (неподходящего) партнера при репликации ДНК. Для вызывания мутаций часто используются бромурацил и 2-аминопурин. Бромурацил представляет собой соединение, аналогичное по структуре тимину, которое включается вместо него в цепь ДНК как партнер аденина (рис. 15.3). Бромурацил таутомери-зуется в енольную форму чаще, чем тимин. При репликации цепи, содержащей бромурацил, он в енольной форме спаривается как цитозин, т. е. вызывает включение гуанина вместо аденина. Таким образом, в некоторых случаях пара оснований АТ заменяется на СС. 2-Аминопурин включается в ДНК вместо аденина и действует подобным же образом. Этот вид изменений-замену одного пурина другим пурином (А->-0) [c.443]

Одной из важнейших проблем химии нуклеиновых оснований является проблема их таутомерии. Так, одна из наиболее общепринятых теорий спонтанного возникновения мутаций основана на возможности существования оснований в различных таутомерных формах. Действительно, можно ожидать, например, что цитозин в аминоформе должен по своей электронной структуре образовывать комплементарную пару с гуанином, тогда как в иминофор-ме — с аденином тимин (урацил) в дикетоформе должен образовывать пару с аденином, а в таутомерной 4-оксиформе — с гуанином. Та же картина должна наблюдаться и для производных оснований. [c.162]

Упражнение 20-29. Покажите, как на основе метода резонанса можно предсказать, какое из соединений — цитозин или 2-оксипиримидин — будет проявлять большую тенденцию к существованию в виде таутомера амидного тина. [c.90]

Упражнение 20-28. Напишите уравнения стадий, через которые проходит гидролиз адениндезоксирибонуклеозида до дезоксирибозы и аденина. В каком растворе — кислом или щелочном — реакция будет проходить быстрее Упражненае 20-29. Покажите, как на основе метода резонанса можно предсказать, какое из соединений — цитозин или 2-оксипиримидин — будет проявлять большую тенденцию к существованию в виде таутомера амидного типа. Упражнение 20-30. Для синтеза 1-о-глюкозилцитозина была использована следующая последовательность стадий [c.138]

Для аминопроизводных пиримидина свойственна также ами- иминная таутомерия. Так, цитозин может иметь аминную или инную формы, но преобладающей является аминная форма, i NH2 NH [c.297]

В твердом состоянии и в растворе для урацила, тимина и цитозина наиболее предпочтительны таутомерные формы 3 и 4 (обзор см. [10]). Например, для цитозина можно предположить еще пять других нецвиттериониых таутомерных форм, однако содержание таутомера 4 достигает 99,8%. Представления о таутомерии этих производных пиримидина чрезвычайно важны для понимания при- [c.304]

В ДНК можно включить аналоги оснований, например 5-бромурацил и 2-аминопу-рин. Они вызывают транзиции, нарушая правила спаривания оснований в процессе их собственного включения в состав ДНК или в следующем цикле репликации (рис. 26.14). Аналог тимина 5-бромурацил в норме спаривается с аденином. Однако доля енольного таутомера в 5-бромурациле выше, чем в тимине, возможно, из-за высокой электроотрицательности атома брома по сравнению с метильной группой при С-5. Енольная форма 5-бромурацила спаривается с гуанином, и это вызывает транзиции А-Т—>0-С. 2-аминопурин в норме спаривается с тимином. В отличие от аденина обычный таутомер 2-аминопурина может образовать одну водородную связь с цитозином. Поэтому 2-аминопурин способен вызывать транзиции А-Т—>0-С. [c.81]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология