Пуриновые основания, аналоги

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]

Мутагенные вещества по характеру действия классифицируют на две группы. К первой группе относят аналоги пиримидиновых и пуриновых оснований, например 5-бромурацил, 2-аминонурин и др., которые вызывают мутации только в процессе репликации ДНК. Вторая группа включает химические агенты, атакующие ДНК в состоянии покоя. Из них наиболее тщательно изучены азотистая кислота, гидроксиламин, алкилирующие агенты (диметил- и диэтилсульфаты), формальдегид и др. [c.475]

Все упомянутые выше пиримидиновые и пуриновые основания выделены из природных нуклеотидов. Наряду с этим в настоящее время известно очень большое число близких им по структуре соединений, полученных синтетически. Наибольшее число исследований посвящено синтезу производных пурина. Цель этих исследований — найти, используя некоторые биологические гипотезы, в частности, принцип антиметаболитов, синтетические аналоги природных оснований обладающие физиологической активностью и пригодные для лечения злокачественных новообразований и инфекционных заболеваний.. [c.179]

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

Фолиевая кислота очень широко распространена как в растительных, так и в животных организмах, что объясняется ее важной ролью. Этот кофермент участвует во многих реакциях биосинтеза, прежде всего в реакциях синтеза азотистых пуриновых оснований нуклеиновых кислот. Активной формой фолиевой кислоты является ее восстановленная форма - 5,6,7,8-тетрагидро-фолиевая кислота, которая образуется под влиянием специального фермента - тетрагидрофолатредуктазы. Ингибиторы этого фермента могут быть использованы в тех случаях, когда необходимо замедлить или прекратить синтез пуриновых оснований, а значит - и синтез нуклеиновых кислот, например при опухолевых процессах. Известны аналоги тетрагидрофолата -аминоптерин и аметоптерин, которые используются, например при лечении острой лейкемии. Аналоги фолиевой кислоты широко применяют в составе противомикробных средств, среди которых наиболее известны стрептоцид и различные сульфамидные препараты, являющиеся аналогами пара-амино-бензойной кислоты, входящей в состав фолата. Структуры фолиевой кислоты и ее коферментной формы приведены на рис. 14. [c.39]

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]

Хотя в ранних работах сообщалось, что 8-азапурины (аналоги пуриновых оснований) не подвергаются фотолизу в присутствии метиленового голубого как сенсибилизатора и в этом отнощении отличаются от пуринов (см. [453]), другие исследователи нашли, что они активнее пуринов [454] и соединения со свободным положением 7 легко окисляются по этому положению с образованием димеров [455]. [c.671]

Азагуанин — аналог пуриновых оснований, не свойственный природным нуклеиновым кислотам. Включаясь в цепь нуклеиновой кислоты, занимает место соответствующего Нормального азотистого основания, и его биологическая роль, по крайней мере в некоторых случаях, оказывается двоякой. Как правило, он блокирует какую-то стадию синтеза нормальных пуриновых нуклеотидов, в частности подавляет биосинтез гуаниловой кислоты. Превращаясь в соответствующий нуклеотид, 8-азагуанин включается в той или иной степени в РНК или ДНК. Это включение отличается от обычного. [c.36]

Рибоксин (иностранный аналог - 1по 1е Р) участвует в синтезе азотистых пуриновых оснований (аденин, гуанин) и тем самым ускоряют образование нуклеиновых кислот и синтез белков. [c.215]

Основными фрагментами дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) являются дезоксирибонуклеотиды, а основными фрагментами рибонуклеиновых кислот (РНК) -рибонуклеотиды (рис.3.36). По аналогии с аминокислотами в протеинах эти фрагменты отличаются только своими боковыми цепями, которые в ДНК в основном состоят из пиримидиновых производных - цитозина и тимина - и пуриновых производных - аденина и гуанина. В РНК присутствуют те же боковые цепи, только основание тимин заменено на урацил (рис.3.37). Кроме этих основных фрагментов нуклеиновых кислот [c.147]

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]

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]

Неизмеримо важную роль в биологии играют производные моносахаридов, называемые нуклеозидами и нуклеотидами. Нуклеозиды— это азотистые аналоги гликозидов, или Ы-гликози-ды, представляющие собой соединение моносахаридного элемента (о-рибозы или 2-дезокси-п-рибозы) с азотистым (пиримидиновым или пуриновым) основанием (разд. 7.6.1) [c.207]

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]

Получение аналогов, в которых атом углерода нуклеозида непосредственно связан с фосфором, представляет значительно более сложную задачу. Однако применение метода синтеза пуриновых нуклеозидов, включающего образование шиффова основания с 2-метилтио-4,6-диаминопиримидином, позволило получить из [c.171]

Основания пуриновые и пиримидиновые, их производные и аналоги [c.130]

Многие аминопиримидины, их гидрированные аналоги и конденсированные системы широко распространены в природе и представляют собой биологически активные соединения. Пиримидиновые (цитозин) и пуриновые основания (аденин, гуанин) входят в состав нуклеиновых кислот, нуклеотидов, нуклеозидов, коферментов (тиаминдифосфат) антибиотиков (кордицепин, пликацетин, гоугеротин и другие нуклео- [c.157]

Аналоги природных нуклеозидов синтезируют также конденсацией пуринового основания с ацетилгликозилгалогенидом в нитроэтапе в присутствии цианистой ртути и других акцепторов галогеноводорода. [c.351]

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]

Другим веществом, для которого вскоре вслед за бромурацилом было продемонстрировано мутагенное действие на Т-четные фаги, является аналог пуринового основания 2-аминопурин, который может образовывать две водородные связи с тимином и одну с цитозином (фиг. 157). Мутагенное действие 2-аминопурина обусловлено, видимо, его способностью включаться в фаговую ДНК, как правило, на место аденина и реже на место гуанина и таким образом вызывать замены как на уровне матрицы, так и на уровне субстрата. [c.319]

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]

Метод ртутных солей, лишь недавно примененный Фоксом для синтеза нуклеотидов пиримидинового ряда, в данном случае страдает рядом слабостей, которые при дальнейшем его уточнении, по всей вероятности, могут быть устранены. Это связано главным образом с тем, что строение и даже состав ртутных производных пиримидинового ряда, в отличие от их аналогов в пуриновом ряду, не всегда ясны. В некоторых случаях гетероциклическое основание и ртуть находятся в соединениях и отношениях 2 1 и тогда это, очевидно, ртутноорганические производные типа К2Н , в других случаях это соединения с соотношением гетероциклическое основание ртуть 1 1, что скорее всего говорит о строении КНст.Х, однако такое строение не согласуется со свойствами этих веществ. [c.206]

Наличие гуанина в моче человека показано Вейссманом, Бромбергом и Гутманом [207, 208]. Сообщается о выделении из сапропеля аналога витамина Bi2, который содержит гуанин и рибозу [209, 210]. На основании данных ультрафиолетового спектра предположено, что рибоза присоединена к седьмому атому пуринового ядра. По своему строению этот аналог близок витамину Bi2, только вместо бензимидазольного заместителя в нем содержится гуаниновый остаток. Сходный гуанинсодержащий аналог витамина В12 выделен из ферментативной жидкости No ardia [211]. Нуклеотид, в состав которого входят гуанин и фукоза, выделен из овечьего молока [212]. Гуанин обнаружен также в нуклеотидном ферменте (гуанозиндифосфат маннозы), который содержится в дрожжах [213—215]. [c.137]

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]

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]

На основании весьма ненадежных методов анализа (тритилирование с последующим тозилированием и обработкой иодистым натрием) предположили, что тимидин имеет фуранозную структуру [346, 347]. В 1935 г. Левин и Типсон предложили для так называемой тетрануклеотидной единицы дезоксинуклеиновой кислоты структуру с 3 —5 -фосфодиэфирными связями, в которой пиримидиновые дезоксинуклеотиды чередовались с пуриновыми дезок-синуклеотидами [347]. Хотя, как теперь известно, эта структура и была в основном правильной, она базировалась исключительно на предполонсениях и аналогиях, более или менее приемлемых. В частности, выделение 2-дезоксирибозы из дезоксигуанозина и установление фуранозной структуры тимидина (что до некоторой степени подтверждается отсутствием реакции нуклеозида с боратом) явились слабым подтверждением той концепции, что углеводная [c.419]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология