Цитозин и его аналоги

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]

Значительный интерес представляют компоненты нуклеиновых кислот — кислородные производные пиримидина урацил, тимин, цитозин. Общий метод синтеза этих производных сводится к конденсации мочевины и ее аналогов (тиомочевины) с ацетоуксусным, малоновым, циануксусным эфирами и подобными им соединениями. Например, урацил образуется конденсацией формилуксусной кислоты, получающейся из яблочной кислоты в процессе реакции, и мочевины [c.602]

Результаты, полученные при исследовании реакции 4-э/сзо-Ы-за-мещенных аналогов цитозина с гидроксиламинами, по-видимому, объясняются не только различием р/(а этих соединений, но и [c.347]

Рис. 20.5. 2-Аминопурин (2-АП), аналог аденина, образует водородные связи с ТИМИНОМ и цитозином. [c.12]

Фторцитозин (1-19)—аналог цитозина (1-20) и часто используется в качестве антибиотика при бактериальной инфекции. [c.21]

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]

Фосфоамидным методом, конденсацией пиридиниевой соли ФМН с фос-фоморфолидными производными соответствующих нуклеозидов синтезированы аналоги ФАД, которые вместо аденина содержат тимин, цитозин, ксантин, гуанин, никотинамид и их дезоксипроизводные [398, 399]. Синтезированы также 2, 3, 4 -три-0-ацил-[400], 7,8-дихлор-2 -дезокси-[401],. N(3)-метил-ФАД [401,402] и производные, имеющие вместо рибитильной цепи радикалы D-эритро-, 4 -оксибутил-, 5 -оксипентнл-[401]. [c.556]

Для синтеза ФАД из ФМН (в виде натриевой соли) и АМФ в качестве конденсирующего средства был применен трифторуксусный ангидрид [410]. Реакция протекает в результате атаки трифторуксусного ангидрида фосфатным анионом с образованием промежуточного ангидрида, который, взаимодействуя со вторым фосфатным анионом, образует Р ,Р2-(динуклео-зид-5 )пирофосфат. Этим методом можно получать значительные количества ФАД, однако выход вещества невысокий ( 10%). Из ФМН и соответствующих нуклеозид-5 -фосфатов с применениел трифторуксусного ангидрида были получены аналоги ФАД, содержащие вместо аденина урацил, цитозин, гуанин [410] и никотинамид [410, 4111. [c.557]

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]

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]

Хотя рибонуклеиновые кислоты, несомненно, состоят главным образом из нуклеотидов — производных аденина, гуанина, цитозина и урацила, полная расшифровка состава таких полимеров сопряжена с рядом трудностей. Возможное присутствие очень малых количеств ненуклеотидных компонентов до недавнего времени игнорировалось в значительной степени из-за удобства применения количественных расчетов по поглощению в ультрафиолетовой области. Кроме того, выбор между артефактом и подлинным компонентом не всегда легко сделать устойчивость или неустойчивость комбинации не является критерием ковалентного или нековалентного характера связывания с такими высокомолекулярными полиэлектролитами, как нуклеиновые кислоты. Теперь известно, что в некоторых рибонуклеиновых кислотах концевой аденозиновый остаток этерифицирован по 2 - или З -гидроксильной группе одной молекулой аминокислоты. (Аналогия с ацетильными производными аденозина позволяет предположить, что такие аминокислотные производные являются исключительно З -эфирами). Неоднократно отмечалось существование пептидных производных нуклеиновых кислот, и нельзя полностью пренебрегать возможностью присутствия в рибонуклеопротеидах некоторых относительно нестойких ковалентных связей между белком и нуклеиновой кислотой. Проблема минорных ненуклеотидных компонентов рибонуклеиновых кислот до некоторой степени дискуссионна и может быть разрешена соответствующим точным анализом нуклеиновой кислоты. [c.408]

При выращивании бактерий и вирусов в присутствии 5-бромур ацила (аналог тимина) в условиях недостатка тимина или подавления его синтеза происходит частичная замена в нуклеозидах тимина на данное основание Тимин, как известно, спаривается в ДНК с аденином. 5-Бромурацил, в отличие от тимина, способен в большей мере образовывать кроме обычной кетоформы енольную форму, что обусловлено наличием в 5-положении молекулы электроноакценторного заместителя — брома. 5-Бромурацил в виде енола спаривается не с аденином, а с гуанином, аналогично цитозину [c.476]

Однако химический анализ фаговой ДНК дал весьма неожиданные результаты. Во-первых, было показано, что ДНК Т-четных фагов в отличие от всех других типов известных в то время ДНК не содержит цитозина. Вместо цитозина она содержит аналог цитозина, 5-окси метил цитозин (ОМЦ) (фиг. 128) и характеризуется следующим нуклеотидным составом [А] = 32%, [Т] = 33%, [Г] = 18% и [ОМЦ] = 17%. Следовательно, правило [А] == [Т] и 1Г] = [Ц], вытекающее из модели Уотсона — Крика, в ДНК Т-четр-ых фагов соблюдается при условии, что ОМЦ может образовывать те же три водородные связи с Г, что и Ц, замещая Ц в двойной спирали. Вследствие низкого содержания 1Г] + [ОМЦ], составляющего всего лишь ЗГ)%, ДНК Т-четного фага значительно отличается от [c.257]

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]

Спонтанные трацзиции могут происходить при репликации ДНК вследствие таутомеризации, т. е. изменения положения протона, меняющего химические свойства молекулы. Таутомеризация в нуклеотидных основаниях меняет их способность образовывать водородные связи, так что аденин приобретает свойства гуанина, гуанин-аденина, цитозин-тимина, а тимин-цитозина (рис. 20.2). Мутагенная активность 5-бром-урацила, аналога тимина, в котором метиловая группа замещена атомом брома, обусловлена таутомеризацией, связанной с большим, нежели у метиловой группы, сродством к электрону атома брома по сравнению с метиловой группой (рис. 20.3). Индуцируемые 5-бромура-цилом мутации могут обусловливаться либо ошибками при включении, [c.9]

Другим мутагеном из числа химических аналогов нуклеотидных оснований является 2-аминопурин, способный спариваться либо с тими-ном, либо с цитозином (рис. 20.5). Так же как и 5-бромурацил, 2-амино-пурин вызывает транзиции, являющиеся результатом ошибок двух типов при включении или при считывании. Мутации, индуцируемые такими мутагенами, могут под действием тех же мутагенов ревертировать к дикому типу. Способность ревертировать под действием аналогов оснований используется для идентификации транзиций (табл. 12.2). [c.10]

В состав некоторых ДНК входят необычные основания, замещающие один (или более) пиримидин или пурин. Например, в ДНК Т-четных фагов, как мы уже упоминали, преобладает глюкозилированный 5-гидроксиметил-С. Он образует с гуанином такие же пары оснований, как обычный цитозин, и правила Чаргаффа остаются справедливыми, если при вычислении Хс учесть все аналоги цитозина. ДНК фага 8Р2 содержит ёи вместо ёТ известно и еще несколько ДНК с необычными пиримидинами. Некоторые основания отдельных ДНК метилированы, причем присутствуют они в очень специальных последовательностях. Эта модификация служит механизмом защиты против внутриклеточных ре-стриктаз, которые в отсутствие метилирования расщепляли бы ДНК в этих местах. [c.153]

Цитозин, урацил и тимин содержатся в нуклеиновых кислотах в значительных количествах, а 5-метилцитозин и 5-оксиметилцитозин—в ничтожных и далеко не всегда. Поэтому они называются минорными (экзотическими) основаниями. По аналогии с редкими аминокислотами в составе белков их можно было бы назвать иногда встречающимися в составе нуклеиновьк кислот основаниями. В последние годы список минорных оснований пиримидинового ряда, обнаруженных в составе нуклеиновых кислот, пополнился (табл. 15). [c.191]

Из этих данных следует, что введение электроноакцепторного заместителя в ядро приводит к упрочению Со-С-связи. Оказалось, что 6-N-бензоильное производное кофермента расщепляется цианидом очень медленно. Аналогичный эффект наблюдали при введении п-толуол-сульфонила в аминогруппу цитозина цитидильного аналога кофермента [56]. Все эти данные делают возможным предположение о сверх- опряжении гетероцикла с атомом металла. Известно, что при действии цианида расщепление Со-С-связи в алкильных аналогах кобамидного кофермента не происходит. Апури-новый аналог ДБК-кофермента — [c.330]

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