Пиримидиновые основания, аналог

Рис. 30-5. Некоторые химические агенты, способные изменять структуру пуриновых или пиримидиновых оснований ДНК. Такие соединения называются мутагенами, поскольку последствия их действия, если они не исправлены, могут вызвать постоянные наследуемые изменения. А. Наиболее активный дезаминирующий агент-азотистая кислота, которая может образовываться из различных предшественников. Б. Алкилирующие агенты воздействуют на основания, осуществляя перенос алкильной группы на реакционноспособный атом кислорода или азота и изменяя тем самым комплементарные свойства основания. В. Аналоги оснований вызывают мутации, замещая нормальные основания в процессе синтеза ДНК, что приводит к неправильному спариванию оснований. Токсичные или аномальные группы показаны красным цветом.

Мин(фные основания — аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований, входящие в незначительных количествах в состав нуклеиновых кисЛЙ. В структуре нуклеиновой кислоты они занимают место обычных азотистых оСЙований. Ниже следует перечень основных минорных оснований, обнаруживаемых в составе нуклеиновых кислот [c.59]

Синтетические аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований, нуклеозидов, нуклеотидов находят широкое применение в молекулярной биологии, фармации и медицине. Их использование связано в первую очередь со структурной ролью нуклеотидов как предшественников синтеза нуклеиновых кислот. [c.176]

Аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований [c.217]

А. Анализ пуриновых и пиримидиновых оснований и их аналогов [c.44]

Как же в клетке регулируется активность ферментов Мы уже видели, как избыток продукта реакции (L-изолейцина) подавляет активность фермента, катализирующего первую реакцию в цепи биосинтеза этого вполне достаточно для полной остановки всего процесса. Такая система регуляции в высшей степени экономична и эффективна, она не требует практически никакой затраты энергии ибо, коль скоро первый фермент уже имеется (синтезирован), то подавление его действия аминокислотой не требует усилий, оно и вне клетки протекает легко, без подвода энергии. Если провести аналогию с техникой, то ясно, что, например, завод, в котором процессы управления осуществлялись бы при помощи реле, не требующих для своего действия затраты энергии, превосходил бы по эффективности любое из известных промышленных предприятий. Схема регуляции биосинтеза L-изо-лейцина — это лишь один из примеров подобного рода аналогичные системы обратной связи направляют в клетке образование и других аминокислот, витаминов и иных важных соединений, в том числе пуриновых и пиримидиновых оснований. [c.90]

Легко понять, по какой причине мутагенные аналоги оснований индуцируют как прямые, так и обратные мутации первого типа. Бромурацил, например, включившись вместо тимина в полинуклеотидную цепь фаговой ДНК, значительно повышает вероятность замен на уровне матрицы, ибо он незаконно спаривается во время репликации с гуанином, который благодаря этому становится в синтезируемой реплике на место, принадлежащее аденину. Однако тот же бромурацил индуцирует и обратную мутацию, в которой мутантная пара /гуанин — ОМЦ вновь заменяется исходной парой аденин—тимин.Это происходит вследствие резкого повышения вероятности замены на уровне субстрата, при которой в синтезируемую реплику включается бромурацил (а, значит, в следующих циклах репликации и тимин), незаконно спаривающийся с гуанином, находящимся в мутантном участке. Таким образом, первоначальное предположение Уотсона и Крика о появлении спонтанных мутаций вследствие способности пуриновых и пиримидиновых оснований к таутомеризации, очевидно, правильно объясняет происхождение лишь тех 10% спонтанных мутантов, которые несут мутации первого типа, а также спонтанную реверсию к дикому типу г мутантов гП первого типа (ревертирующих спонтанно с гораздо более низкой частотой, нежели в присутствии мутагенных аналогов оснований). [c.324]

Наблюдения показали, что у ряда микроорганизмов можно вызвать некоторые изменения в свойствах при культивировании их на питательных средах, содержащих определенные неестественные аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований. Наиболее активными в этом отношении оказались 5-бромурацил, [c.66]

При включении аналогов пиримидиновых оснований в ДНК отмечается значительное повышение чувствительности к ионизирующей радиации и УФ-излучению вирусов, бактерий, клеток млекопитающих и человека. Радиосенсибилизация этими веществами, по-видимому, явление универсальное и наблюдается на всех уровнях организации. [c.236]

Биохимические реактивы и препараты для научных целей. Интенсивное развитие работ по биохимии и молекулярной биологии в 60-х годах потребовало создания ассортимента биохимических реактивов и препаратов, что оказалось сложной задачей. Эти препараты обладали преимущественно сложным составом при их полз ении использовались в качестве сырья продукты растительного происхождения и способы, основанные на сочетании химического синтеза и микробиологических приемов. К таким препаратам относились аминокислоты и их производные (метаболиты), пуриновые и пиримидиновые основания, нуклеозиды, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты, их производные и аналоги, углеводы, белки, ферменты, липиды, жирные кислоты и их производные, стероиды, гормоны, ги- [c.325]

Азаурацил — аналог пиримидиновых оснований, не свойственный природным нуклеиновым кислотам. В определенных условиях может занимать место урацила в нуклеиновых кислотах. Азаурацил заметно подавляет биосинтез нормальных пиримидиновых производных. [c.36]

Силилирование пиримидиновых оснований и их аналогов проводят по одной из приведенных ниже методик. [c.329]

Включение галоидированных аналогов пиримидиновых оснований в ДНК приводит к усилению основных эффектов, вызываемых ионизирующим излучением на клеточном уровне удлинению блока вступления клеток в митоз, увеличению числа хромосомных аберраций и усилению летального действия радиации на клетки. Существенно, что включение аналогов приводит к радиосенсибилизации как клеток, так и экстрагированной из них ДНК, что является одним из доказательств роли ДНК как мишени, ответственной за репродуктивную гибель клеток. [c.236]

Аналоги пиримидиновых оснований, по-видимому, не влияют на восстановление от сублетальных радиационных повреждений, но могут уменьшать способность клеток к их накоплению. В некоторых случаях аналоги тимидина снижают пострадиационное восстановление от потенциально летальных повреждений. [c.236]

Изменение молекулярной структуры ДНК при включении в нее галоидированных аналогов пиримидиновых оснований. [c.248]

Одна из наиболее важных групп лекарственных препаратов в онкологии — синтетические аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований и нуклеозидов. Больным вводят препараты аналогов, имеющих такие изменения в структуре гетероцикла или углеводного остатка молекулы, которые после встраивания соединения в соответствующие клеточные компоненты обусловливают выраженные цито-токсические эффекты. Эти эффекты либо являются результатом ингибирования определенных ферментов, необходимых для синтеза нуклеиновых кислот, либо связаны с искажением структуры ДНК при встраивании аналога. На последнем принципе основано действие 5-фтор- или 5-иод-производных ура- [c.13]

В медицинской практике, в частности в онкологии, нашли широкое применение синтетические аналоги как азотистых оснований, так нуклеозидов и нуклеотидов. Эти аналоги, имеющие небольшие модификации в структуре основания или углевода, встраиваясь в соответствующие клеточные компоненты, оказывают заметный цитотоксический эффект. К наиболее распространенным лекарственным препаратам-аналогам пуриновых и пиримидиновых оснований (и соответствующим нуклеотидам) относятся 5-фторурацил, 6-тио- и 6-меркаптопурин, 8-азагуанин, 6-азаури-дин и 6-азацитидин, а также 5-йодпроизводное дезоксиуридина. [c.105]

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]

Генетическую роль нуклеиновых кислот подтверждает также мутагенный эффект аналогов пуриновых и пиримидиновых оснований для бактерий, а также ультрафиолетового света с длиной волны 260 нм, поглощаемой азотистыми основаниями. [c.119]

К иммунодепрессантам относятся антиметаболиты пуриновых и пиримидиновых оснований нуклеиновых к-т, напр. 6-меркаптопурин и его аналог азатиоприн (имуран, ф-ла I) стероидные гормоны-гидрокортизон, преднизолон (см. Кортикоиды) и 9а-фтор-16о-метилпреднизолон (дексаметазон) противоопухолевые препараты - и антагонист фолиевой к-ты метотрексат (II), для к-рых подавление р-ций иммунитета-побочный эффект антилимфо-цитарные сыворотки и нек-рые прир. соед., напр, цикло- [c.217]

Среди методов синтеза производных пиримидина, которые применяются для получения пиримидиновых оснований, входящих в состав нуклеотидов, следует прежде всего назвать общий метод синтеза оксипири-мидинов, основанный на конденсации мочевины и ее аналогов (тиомоче-вины, гуанидина) с соединениями типа ацетоуксусного, малонового, ци-ануксусного эфиров и подобных им соединений. Этим общим методом при должном подборе компонентов конденсации могут быть получены любые из природных пиримидиновых оснований. В качестве иллюстрации можно привести синтез двух важнейших из них — урацила (I) и ти-мина (И). [c.179]

Таким сзбразом, применяя соответствующим образом замещенный XXVIП) и амин, можно получить нужное пиримидиновое основание, в том числе и замещенное у N3, к которым относятся природные нуклеотиды. Если вместо цнаковокислого серебра употреблять роданистое серебро, то синтез Шоу приводит к получению сернистых аналогов природных пиримидиновых оснований, также нашедших свое место при Исследовании нуклеотидов. [c.181]

Наиболее важные встречающиеся в природе диазины — это пиримидиновые основания урацил, тимин и цитозин, которые входят в состав нуклеиновых кислот [4]. Среди некоторых аналогов пиримидиновых нуклеозидов были обнаружены антивирусные агенты, такие, как идоксуридин, применяемый для лечения глазных заболеваний, вызванных вирусом Herpes, AZT — препарат, наиболее часто используемый для лечения ВИЧ, ламивудин (3-ТС), используемый одновременно для лечения гепатита В и ВИЧ-инфекций, и еще один препарат против ВИЧ-инфекций — ставудин (d4T). Пиримидиновый фрагмент содержится также в молекуле тиамина (витамин Bi) (разд. 21.11). Часто пиримидиновые циклы в нуклеиновых кислотах изображают иначе, чем в этой главе при этом пиримидиновый цикл перемещают относительно горизонтальной оси [c.256]

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]

Многие из перечисленных препаратов являются естественными метаболитами или их производными. Как известно, в синтезе биологически активных препаратов широко используется принцип модификации природных соединений. Среди них имеются как аналоги, так и антагонисты метаболитов. Общим для них является го, что их действие основано на "эффекте посредством замещения". К серосодержащим препаратам такого рода действия относятся, например, сульфаниламидные соединения (антагонисты парааминобен-зойяой кислоты), аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований (6-меркаптопурия и др.). Поиски препаратов в этой области представляются весьма перспективными. [c.127]

Оксиметилцитозин — аналог пиримидиновых оснований, который в качестве минорного основания входит в состав нуклеиновых кислот ------- [c.64]

Было испытано действие многих аналогов пуриновых и пиримидиновых оснований на рост, особенно в связи с проблемой хемотерапии рака (подробные обзоры см. [67, 69—74, 99, 109, 110]). Эти соединения обычно становятся на места соответствующих им [c.218]

Убедительными доказательствами прямой взаимосвязи РНК с ростом и размножением являются экспериментальные данные по включению искусственных химических аналогов пуриновых и пиримидиновых оснований в состав РНК. Это было сделано на растительных вирусах и некоторых бактериях. Оказалось, что некоторые синтетические аналоги пуринов и пиримиди-нов (тиоурацил, 8-азагуанин и другие), включившись в состав РНК вирусов (например, вируса табачной мозаики) или в состав РНК бактериальной клетки, вызывают полное прекращение размножения вирусов и остановку роста бактерий. [c.73]

Менее известные аналоги апуриновых кислот — апиримидиновые, образующиеся в реакции ДНК с гидразином. Под влиянием гидразина пиримидиновые основания отщепляются, а пуриновые остаются на своих прежних местах. Апиримидиновые кислоты используются для определения пуриновых изоплит. [c.38]

Взаимосвязь бора и ауксинов в их действии на нуклеиновый обмен, может наблюдаться еще и в другом направлении. В нашей лаборатории были обнаружены (Школьник и Маевская, 1960). поразительные морфологические изменения у растений в условиях борной недостаточности. Сходные изменения, как известно из литературных источников, могут быть получены под влиянием высоких доз стимуляторов роста и аналогов пуриновых и пиримидиновых оснований. Последние ведут к нарушениям в нуклеиновом обмене, к синтезу модифицированных нуклеиновых кислот, белков и ферментов. Обнаружив под влиянием 8-азагуа-нина в присутствии бора такие же морфологические изменения, как в отсутствие бора (Школьник, Троицкая и Маевская, 1965), мы высказали предположение, что при борной недостаточности происходит синтез измененных нуклеиновых кислот и белков. В настоящее время мы заняты проверкой этого предположения. В связи с этим интересно указать на работы Хена (Hohn, 1955) с блокированием РНК тиоурацилом, который легко замещает урацил в молекуле РНК и делает ее неактивной. Введение в организм урацила через питательные смеси вновь восстанавливает активность молекулы РНК, если тиоурацил шодавлял рост корешков салата, образование придаточных корней в черенках традесканции и т. д. Во всех этих случаях только урацил снимал подавление роста, вызванное тиоурацилом. Последний сильно подавляет также рост колеоптиля овса. Это торможение, однако, урацилом не снимается, но снимается индолилуксусной кислотой, причем усиление роста колеоптиля, вызванное индолилуксусной кислотой, не ослабевает в присутствии тиоурацил а. [c.119]

Структура ДНК изменяется при включении в нее галоидиро-ванных аналогов пиримидиновых оснований. Во время синтеза ДНК вместо нормального тимидина включаются 5-хлор-, 5-бром-или 5-йод-дезоксиуридины, образованные путем замещения ме- [c.235]

Если проанализировать I и 1П пути усиления действия облучения, то у всех пёречисленных соединений, вызывающих эффект радиосенсибилизации, можно обнаружить одно общее свойство — способность образовывать комплексы или взаимодействовать с молекулами ДНК, увеличивая радиационное повреждение ДНК или препятствуя ее репарации. Универсальность действия аналогов пиримидиновых оснований на всех системах, не зависящая от типа клеток и других условий, говорит о важности повреждения ДНК в реакции клеток. Многие из перечисленных выше [c.248]

Синтетические аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований, нуклеозидов и нуклеотидов широко применяются в научных исследованиях и клинической медицине. Их использование основано на роли нуклеотидов как компонентов нуклеиновых кислот, определяющих такие жизненно важные функции клетки, как ее рост и деление. Для деления необходим этап репликации ДНК. Это означает, что предшественники нуклеиновых кислот—нормальные пуриновые и пиримидиновые дезоксирибонуклеоти-ды— должны быть легко доступны. [c.12]

Ни сами нуклеотиды, ни исходные пуриновые и пиримидиновые основания, поступающие в организм человека с пищей, не включаются ни в нуклеиновые кислоты тканей человека, ни в пуриновые или пиримидиновые коферменты, такие, как АТР или NAD. Даже если пища богата нуклеопротеинами, клетки человека все равно синтезируют предшественники нуклеиновых кислот из амфиболических промежуточных соединений (интермедиатов). Путь синтеза de novo позволяет синтетическим аналогам пуринов и пиримидинов с антиканцерогенными свойствами включаться в состав ДНК. [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология