Концевые группы нуклеотидов

Концевые группы и последовательность нуклеотидов [c.50]

Хотя мало известно о действительном порядке расположения нуклеотидов в рибонуклеиновых кислотах и могут существовать иные, чем все возможные, бинарные комбинации, имеются методы для определения относительного распределения нуклеотидов и небольших олигонуклеотидных участков внутри цепи значительные различия в таком распределении обнаружены в рибонуклеиновых кислотах из вирусов различных растений. Кроме того, имея достаточно гомогенный полинуклеотид, можно относительно простыми способами охарактеризовать его концевые группы количественное определение этих концевых групп по отношению к общему содержанию мононуклеотидов дает длину цепи. Сопоставление последней с молекулярным весом, определенным физическими методами, приводит к установлению числа тяжей в данном макромолекулярном [c.387]

Дефосфорилированные олигонуклеотиды кроме ступенчатой химической деградации могут быть подвергнуты действию фосфодиэстераз. Например, фосфодиэстераза змеиного яда будет последовательно разрушать олигонуклеотид независимо от последовательности оснований, начиная с конца, несущего свободные 2 - и З -гидроксильные группы. Фермент отщепляет каждый следующий нуклеотид в форме 5 -нуклеозид-фосфата. Этот фермент позволяет не только расщепить олигонуклеотиды до 5 -нуклеотидов, но и провести анализ концевых групп, поскольку концевой нуклеотид освобождается в форме нуклеозида [c.391]

Фосфодиэстераза селезенки, напротив, последовательно атакует олигонуклеотиды с конца, несущего свободную 5 -гидроксильную группу, и образует нуклеозид-З -фосфаты. Концевой нуклеотид, содержащий свободные 2 - и З -гидроксильные группы, освобождается в форме нуклеозида, что дает возможность идентифицировать его и использовать для определения концевой группы [c.391]

Активирование аминокислот и перенос их на т-РНК осуществляется, по-вндимому, одним и тем же ферментом. Следовательно, для каждой аминокислоты требуется определенная т-РНК-Если в синтезе белков участвуют 20 аминокислот, то для каждой аминокислоты необходимо 20 соответствующих активирующих ферментов и столько же определенных т-РНК. Кроме того, установлено, что все виды т-РНК имеют на конце триплет ЦЦА, т. е. две молекулы цитозина (Ц) и одну молекулу аденозина (А), соединенные через остатки фосфорной кислоты — РНК—Ц—Ц— —А. Такие концевые группы молекул одинаковы для всех типов т-РНК, независимо от того, из клеток каких организмов была выделена т-РНК- Без этой концевой тройки нуклеотидов молекулы т-РНК не могут вступать в реакции с аденилатами аминокислот. Эти группировки — тринуклеотиды — характеризуются высокой интенсивностью обмена. Хотя этот триплет легко отщепляется от молекулы, его присутствие необходимо для прикрепления аминокислот. Специфичность каждого вида т-РНК определяется пуриновыми и пиримидиновыми основаниями, размещенными где-то в других частях молекулы т-РНК- Кал<дый активирующий фер- [c.279]

При исследовании строения нуклеиновых кислот, как и в случае других природных макромолекулярных продуктов, возникают следующие вопросы установление строения составляющих их единиц (нуклеозидов, нуклеотидов) и способа их связи, определение молекулярного веса, установление связей в макромолекуле, характера концевых групп и конфигурации или конформации макромолекулы. На многие из этих вопросов можно дать в настоящее время точный ответ (благодаря работам П. А. Левена, X. Бредерека, А. Р, Тодда и других). [c.774]

Подобно этому в результате пз,елочного гидролиза тетрануклеотида, изображенного на фиг. 15, образуется нуклеозид, содержащий с правого конца цепи. При помощи хроматографии этот нуклеозид мОуКно выделить из смеси нуклеотидов, также образующихся нри гидролизе. Таким путем можно качественно и количественно определить концевые группы и рассчитать длину цепи. Рассмотрим несколько более сложный пример. Рибонуклеа-за (стр. 84) действует на тетрануклеотид (фиг. 16), у которого концевой циклический пурин-2, З -фосфат связан через С-5 с предпоследним остатком пиримидиннуклеотида. При этом отщепляется циклический нуклеотид, который можно идентифицировать хроматографически. Такого рода циклические пурин-нуклеотиды в отличие от соответствующих пиримидиновых производных не подвергаются дальнейшему действию фермента. [c.51]

Применяя указанные методы, Маркхэм и Смит [87] идентифицировали концевые группы в полинуклеотидных ценях РНК дрожжей и вируса желтой мозаики турнепса как циклические нуклеотиды аденозин-2, З -фосфат и гуанозин-2, З -фосфат. [c.51]

Уайтфилд [47] описал другой метод определения концевых групп в рибонуклеотидной цени. По методу Уайтфилда исследуемый препарат полинуклеотида обрабатывают фосфомоноэстера-ЗОЙ для удаления концевых фосфатных групп. После такой обработки концевое углеводное кольцо с его г ис-гидроксильными группами окисляется перйодатом до диальдегидного производного. Полученное в результате соединение в щелочной среде разрушается с образованием свободного основания и полинуклеотида, содержащего на один нуклеотид меньше, чем исходный полинуклеотид (фиг. 17). Этот процесс может быть повторен для удаления нового концевого нуклеотида, и так далее. [c.51]

Этот фермент гидролизует РНК до нуклеозид-5 -монофосфа-тов (фиг. 36), начиная с 5 -гидроксильного конца цепи. Он действует также на смесь олигонуклеотидов, образующихся в результате разрушения ДНК дезоксирибонуклеазой П селезенки, расщепляя олигонуклеотиды до дезоксирибонуклеозид-З -фосфатов (фиг. 39) [41, 53]. Фосфодиэстераза не вызывает распада олиго-нуклеотидов, содержащих 5 -фосфомоноэфирные концевые группы. [c.92]

Добавление некоторого ограниченного числа нуклеотидных единиц к концу молекулы имеющегося полирибонуклеотида не может рассматриваться как полинуклеотидный синтез. Тем не менее эта реакция близка к нему, имеет большое значение и хорошо сейчас изучена. В 1956 г. было показано, что в присутствии фосфорилирующей системы Р -аденозин-5 -мопофосфат целиком включается в РНК в цитоплазме печени крыс [149]. После гидролиза диэстеразой змеиного яда был получен меченый 5 -АМФ, а после щелочного гидролиза — меченые цитидип-2 - и цитидин-З -монофосфаты. Это говорит о том, что в РНК АМФ преимущественно присоединяется к ЦМФ. Подобные наблюдения на различных биологических объектах были проведены многими исследователями. Эти данные наряду с данными о том, что основная часть включенного аденина освобождается после щелочного гидролиза в виде нуклеозида, свидетельствуют о том, что АМФ присоединяется к концу цепи РНК. На важность этих наблюдений впервые обратили внимание Замечник, Хоглэнд и их сотрудники [150—152] в Бостоне, работавшие с растворимой, т. е. транспортной, РНК (s-PHK) цитоплазмы печени крысы. s-PHK отличается от РНК рибосом или микросом своеобразной способностью акцептировать нуклеотиды, присоединяясь к ним своей концевой группой, Такое присоединение нуклеотидов к концу цепи РНК обязательно предшествует прикреплению аминокислот в процессе биосинтеза белка. Все s-PHK из тканей животных, дрожжей и бактерий ведут себя в этом отношении одинаково. [c.251]

С помощью химического и ферментативного гидролиза было показано, что синтетические полинуклеотиды, как и РНК, состоят из нуклеозид-5 -монофосфатных единиц, связанных между собой 3, 5 -фосфодиэфирными связями (стр. 46). Анализ концевых групп показал, что на конце полипептидной цепи находится фосфатная группа, этерифицированная по С-5 концевого нуклеозида. При гидролизе щелочью, фосфодиэстеразой змеиного яда, фосфодиэстеразой из селезенки или панкреатической рибонуклеазой эти полимеры дают точно такие же продукты, как и РНК. Очоа и его сотрудники воспользовались перечисленными свойствами, чтобы выяснить природу межнуклеотидных связей, образуемых с помощью фермента. Они синтезировали (А, Г, У, Ц)-полимер из смеси нуклеотидов, содержавшей АДФ, меченный по фосфору, и затем гидролизовали его фосфодиэстеразой змеиного яда (фиг. 87). Из полученных после гидролиза четырех нуклеозид-5 -фосфатов меченым оказался только АМФ, и его удельная радиоактивность соответствовала удельной радиоактивности первоначально включенного АМФ. Следовательно, во время синтеза фосфоэфирпая связь АМФ не затрагивалась. Если же синтезированный полимер гидролизовали щелочью или фосфодиэстеразой селезенки, то метку включал каждый из четырех пуклеозид-З -монофосфатов. Значит, в ходе синтеза полинуклеотидфосфорилаза формирует связи А—ф—А, Ц—ф—А, У—ф—А и Г—ф—А. Аналогичные результаты были получены с Р -УДФ. [c.253]

Концевая фосфатная группа полинуклеотидной цепи может быть превращена в фосфоанилид взаимодействием с С-анилином и дициклогексилкарбодиимидом " более общий метод состоит в превращении концевого остатка нуклеотида в двузамещенный пирофосфат 98 при реакции с С-метилфосфоморфолидом. [c.46]

I— Ьметилинозин и — 5,6-дигидроуридин и-смесь уридина и 5,6-дигидроуридина. Выделены концевые группы и редкие нуклеотиды, использованные как опорные точки при реконструкции последовательности. [c.75]

В молекулах ДНК все функциональные группы углеводных остатков нуклеотидных звеньев, находящихся в середине полимерной цепи, замещены и свободными являются лишь гидроксильные группы концевых остатков дезоксинуклеотидов. В большинстве случаев природные дезоксиполинуклеотиды и дезоксиолигонуклеотиды— продукты их расщепления — содержат на 5 -конце цепи (см. примечание на стр. 44) остаток фосфорной кислоты. Таким образом, единственной свободной функциональной группой углеводных остатков является гидроксильная группа З -концевого остатка нуклеотида. В циклических ДНК даже эта единственная группа отсутствует. В противоположность этому в молекулах РНК каждое нуклеотидное звено, находящееся в середине полимерной цепи, содержит свободную гидроксильную группу при С-2 остатка рибозы, а З -концевой нуклеотид цепи имеет незамещенную 2, 3 -цис-тш-кольную группировку. В аминоацил-тРНК по одной из гидроксильных групп З -концевого остатка нуклеотида присоединяется сложноэфирной связью остаток аминокислоты. [c.511]

В производных нуклеиновых кислот наиболее исследованы реакции первой группы — ацилирование и алкилирование по гидроксильной группе остатка сахара, а также реакции присоединеншг к олефинам с поляризованной двойной связью, например, к виниловым эфирам. Эти реакции применяются для определения концевых групп в олигодезоксирибонуклеотидах (см. гл. 1), а также для изучения вторичной структуры и функциональных исследований в ряду полирибонуклеотидов, особенно тРНК. Очень важное значение имеют реакции такого типа для мономерных компонентов нуклеиновых кислот нуклеозидов и нуклеотидов, где они [c.511]

Описано несколько других систем, которые катализируют включение концевых рибонуклеотидов в РНК- Они, возможно, и не имеют отношения к специфическому синтезу РНК de novo, так как рибонуклеиновые кислоты, вероятно, образуются путем постепенного присоединения нуклеотидов и концевые фрагменты, по-видимому, должны быть более чувствительны к обратимому пирофосфоро-лизу, чем внутренние нуклеотиды. Однако важным фактором при включении в концевые группы может быть отсутствие подходящего рибонуклеозид-5 -трифосфата. В различных рибонуклеиновых кислотах было идентифицировано около тринадцати различных нуклеозидов при попытке вызвать ферментативную полимеризацию-четырех основных нуклеотидов встретились затруднения, препятствующие образованию полинуклеотида с достаточно высокой длиной цепи. Тем не менее существуют прямые доказательства синтеза полирибонуклеотидов из рибонуклеозид-5 -трифосфатов в животных системах. Например, экстракты из ядер зобной железы теленка после фракционирования дают ферментные препараты, которые катализируют образование полиадениловой кислоты (длиной 25—100 нуклеотидов) из аденозин-5 -трифосфатов. В присутствии затравочной РНК цитидин-5 -трифосфат превращается в по-лицитидиловую кислоту частично очищенным ферментом (в отличие от фермента, специфичного для АТФ) из того же самого источника. В случае других систем животных (ядра печени крысы) моно-нуклеотидный остаток цитидин-5 -трифосфата (а-Р ) включается во внутренние участки, а не в конец цепи. Включение заметно стимулируется АТФ, ГТФ и УТФ, в то время как рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза заметно понижают включение. [c.318]

Метанолиз РНК (катализируемый метокси-ионами) служит подходящим методом определения концевых звеньев, несущих 2 - или З -фосфатную группу [157]. В то время как из внутренних диэтерифицированных межнуклеотидных связей образуются метиловые эфиры нуклеозид-2 - и нуклеозид-З -фосфатов, концевая группа не изменяется и выделяется в виде свободного нуклеотида (без миграции фосфата). Метанолиз аденозин-2 -диметилфосфата дает аденозин в противоположность щелочному гидролизу такого рода соединений. Метод был применен для изучения РНК из печени теленка и продажного препарата дрожжевой РНК- [c.391]

Специфическое действие панкреатической рибонуклеазы также позволяет установить природу концевых групп. В дополнение к присутствующим в рибонуклеазных гидролизатах дрожжевой рибонуклеиновой кислоты пиримидиновым нуклеозид-3 -фосфатам и олигонуклеотидам из этих гидролизатов выделены пять нуклеозидов (аденозин, цитидин, гуанозин, псевдоуридин и уридин), указывая хвостовые нуклеозидные звенья, этерифицированные через 5 -гидроксильпую группу З -фосфатом пиримидинового нуклеотида. [c.391]

Полезное усовершенствование методов определения концевых групп заключается, по-видимому, в метилировании концевой моно-этерифицированной фосфатной группы в олигонуклеотидах под действием дициклогексилкарбодиимида и метанола. Последующий гидролиз при использовании соответствующих гидролитических методов дает метиловый эфир концевого нуклеотида или концевого олигонуклеотида. Чувствительность, вероятно, можно было бы значительно увеличить применением С -метанола [385]. Этот метод пока не удалось применить к полирибонуклеотидам (или к дезоксинуклеиновым кислотам). Концевую фосфатную группу в олигодезоксинуклеотидах удобнее пометить при помощи обработки олигомера этилхлорформиатом и три-й-бутиламином в водном растворе. В таких мягких условиях реакция, по-видимому, ограничивается тем, что образуются ангидриды с участием лишь концевых фосфатных групп. Последующая обработка диэстеразой дает мононуклеотиды и концевой ангидрид — нуклеотидэтилкарбонат. Можно также использовать неочищенный змеиный яд, поскольку концевой ангидрид устойчив к гидролизу, тогда как мононуклеотиды распадаются далее до нуклеозидов [18]. Предварительное исследование показало, что этот метод также применим к полирибонуклеотидам, содержащим концевую 5 -фосфатную группу. [c.426]

В известной работе Корана с сотрудниками был осуществлен синтез 64 рибонуклеотидфосфатов. Как показано на рис. 6.4, к концевому З -нуклеотиду с блокированными 2 - и З -группами ОН присоединяли по одному З -нуклеотиду. При этом использовались различные сложные методы присоединения, поэтому синтез 64 тринуклеотидов (триплетов) потребовал работы четырех-пяти очень высококвалифицированных химиков в течение года. Выдающееся значение этого способа состоит в том, что комбинации именно 64 триплетов играют важную роль в процессах кодирования генетической информации. [c.183]

Концевые группы — идентифицирующиеся нуклеотиды или их последовательности на концах полинуклеотидных цепей молекул нуклеиновых кислот. Общие методические приемы определения природы концевых групп иллюстрирует такой простой пример. [c.57]

Пользуясь высокими концентрациями очищенной фосфодиэстеразы змеиного яда, можно обнаружить, что продукты гидролиза РНК представлены преимущественно нуклеозид-5 -фосфатами, но среди них обнаруживаются и пиримидиновые нуклеозиддифосфаты. Если левый конец цепи заканчивается пуриновым нуклеотидом, а правый — пиримидиновым, то гидролиз фосфодиэстеразой яда 3 -фосфатных связей приведет к образованию пуринового нуклеозида из левой концевой группы и пиримидинового нуклеознд-3, 5 -дифосфата из правой концевой группы. Таким способом количественно и качественно определяют концевые группы и устанавливают длину полинуклеотидной цепи. Существуют и другие, более сложные методы анализа концевых групп. [c.57]

Как правило, анализ концевых групп — это тот пер вый шаг, с которого начинается изучение химического строения полимерных цепей. Концевые ОН-групны (5 - и 3 -) могут быть либо фосфорилированы (т. е. содержать одну или несколько фосфатных групп), либо свободны. При наличии концевых фосфатных групп, их отщепляют с помощью очищенной щелочной фосфатазы Е. oli и определяют образовавпгийся неорганический фосфат. Затем подбирают такой метод расщепления полимера, который основан на различиях в свойствах концевых и внутренних нуклеотидов. Так, в то время как концевые группы можно выделить либо в виде монопуклео- [c.95]

Метод последовательного расщепления вирусной РНК впервые был разработан для РНК ВТМ и успешно использован для идентификации пяти крайних нуклеотидов с правого конца этой молекулы (фиг. 20) [471, 472]. Видно, ничто не мешает усовершенствовать этот метод до такой степени, что будет возможно отщеплять последовательно 10—20 нуклеотидов и идентифицировать их. Сущность метода состоит в окислении концевой гликольной группы (две соседние ОН-группы в т ис-положении) до двух альдегидных групп. Наличие альдегидной группы в положении 3 приводит к ослаблению эфирной связи при -угле-родном атоме (5 ), вследствие чего окисленный концевой нуклеозид отщепляется при комнатной температуре и pH 5 в присутствии анилина в качестве катализатора. Оставшуюся полинуклеотидную цепь, теперь уже с фосфорили-рованным концом, обрабатывают фосфомоноэстеразой, которая специфически отщепляет моноэтерифицированный фосфат. В результате возникает новая гликольная группа, и вышеописанные циклы окисления, -элиминирования и дефосфорилирования можно повторять до тех пор, пока не произойдет случайных разрывов в цепи и не появятся дополнительные ложные концевые группы, которые приведут к искажению результатов. Отщепленные окислен- [c.96]

Известно несколько ферментов, катализирующих последовательное отщепление нуклеотидов от нуклеиновых кислот, начиная с определенного конца. Такие ферменты широко используются при определении последовательности олигонуклеотидов. Кроме того, ферменты эти можно с успехом использовать в тех случаях, когда необходимо осуществить полное расщепление РНК либо на З -нуклеотиды, либо на 5 -фосфорилированные нуклеозиды. Ферментом, атакующим нуклеиновые кислоты с 5 -конца, является экзонуклеаза селезенки, тогда как фосфодиэстераза змеиного яда и полинуклеотидфосфори-лаза атакуют полинуклеотид с З -конца, образуя фХ и ффХ соответственно. Однако все попытки использовать такие ферменты для определения последовательности у столь больших нуклеиновых кислот, как вирусные РНК (подобно тому как аминопептидазы и карбоксипептидазы были использованы для анализа белков), оказались обескураживающими. Следует отметить также, что эти экзо-нуклеазы наиболее активны в отношении немодифициро-ванных и незамещенных концевых групп. Так, экзонуклеаза селезенки не атакует 5 -фосфорилированные концы, [c.101]

Гены класса III делятся на две группы. В первую из них входят гены, кодирующие 5S-pPHK, 7SL-, 7SK-, U6- и VA-PHK, причем первичные транскрипты имеют такую же длину, что и зрелые функциональные РНК, т. е. процессинг транскриптов в данном случае не нужен. 5 -трифосфатная концевая группа, которая образуется при инициации транскрипции, становится 5 -концом, а последний из транскрибированных остатков - З -концом зрелой РНК, Ко второй группе генов класса III относятся гены, кодирующие тРНК, зрелые формы которых образуются р результате отщепления нуклеотидов как с 5 -, так и с З -концов первичных транскриптов [c.90]

НЗ—Н4>2, имеющий подковообразную форму. К ветвям подковы обратимо присоединены два димера умеренно лизин-богатых Г. (Н2А-Н2В). На пов-сть октамера навивается ДНК (ок. 160 пар остатков нуклеотидов), образующая два витка левой суперспирали. Г. группы HI присоединяется своей глобулярной частью к периферии нуклеосомы, фиксируя места выхода из нее ДНК, а также располагается иа межнуклеосомных участках ДНК. Этот же Г. с помощью длинных подвижных концевых сегментов осуществляет поперечные сшивки между нуклеосомами и ответствен за сворачивание их цепочки в структуры высшего порядка. [c.575]

Мн. экзонуклеазы гидролизуют ДНК последовательным отщеплением нуклеотидов только с к.-л. одного конца цепи, нек-рые (напр., Д. из Es heri hia oli)-с обоих. Большая субстратная специфичность Д. обусловлена структурой концевого нуклеотида (остаток фосфорной к-ты или группа ОН находится в положении 3 или 5 ). [c.14]

Смотреть страницы где упоминается термин Концевые группы нуклеотидов: [c.223] [c.169] [c.516] [c.518] [c.52] [c.53] [c.74] [c.77] [c.317] [c.318] [c.321] [c.322] [c.390] [c.424] [c.621] [c.79] [c.207] [c.139] [c.46] [c.273] [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология