Нуклеотиды спектры поглощения

При обработке тимидин-3, 5 -циклофосфата водным раствором едкого натра в жестких условиях образуется смесь тимидин-3 -(—80 о) и тимидин-5 -фосфатов ( 20 о). Гидролиз под действием диэстеразы змеиного яда протекает довольно медленно, но и в этом случае образуются оба изомерных нуклеотида. В противоположность тимидин-5 -фосфату гликозидная связь в тимидин-3, 5 -цик-лофосфате легко разрывается при кислотном гидролизе. Был также обнаружен гипсохромный сдвиг максимума в ультрафиолетовом спектре поглощения [77]. [c.136]

Идентификацию нуклеотидов проводили по спектру поглощения в ультрафиолетовой области, по фосфору и по расположению на бумаге относительно метчиков. Изображение хроматограмм, полученных при разделении нуклеотидов из проводящих пучков и паренхимы черешков сахарной свеклы, дано на рис. 2. [c.253]

Ультрафиолетовое поглощение нуклеииовых кислот зависит от ряда факторов, среди которых ие последнее место занимает характер предварительной обработки препарата. Современные методы выделения рибонуклеиновой и дезоксирибонуклеиновой кислот позволяют избежать большей части условий, которые вызгл-вают денатурацию, например, низких или высоких значений pH, низкой ионной силы или высоких температур, ведущих к необратимым изменениям в спектрах поглощения [263—267]. Для так называемой нативной ДНК значение экстинкции (бмакс), отнесенное к числу фосфатных остатков (т. е. средняя величина экстинкции, приходящейся на один нуклеотид) в 10 Л4 (или выше) растворе хлористого натрия и нейтральном значении pH, лежит между 6000 и 6500. В бессолевом растворе даже при pH 7 происходит глубокая денатурация и между pH 6,5 и 7,5 изменения в ультрафиолетовом поглощении достаточно велики [265], по-видимому, за счет смещения значений рК в результате протонирования адениновых и цитозиновых остатков в этой области значений pH. Экстинкция соответствующей смеси мононуклеотидов должна быть равна приблизительно 10500, и, следовательно, для ДНК характерны значительные гипохромные эффекты. Существенно, что изменения ультрафиолетового поглощения полинуклеотидов в результате изменений pH, температуры и ионной силы отражают большие или малые конформационные изменения (несомненно, наряду с другими физическими свойствами), которые увеличивают или уменьшают гипо-хромный эффект. [c.584]

Участки хроматограммы или электрофореграммы, поглощающие в ультрафиолетовой области спектра, вырезают, измельчают и элюируют 0,01 н. раствором НС1 в течение 4 ч. В элюате определяют оптическую плотность при 260 нм. Для учета содержания примесей, имеющих поглощение в той же области спектра, определяют оптическую плотность при 290 нм и по разности (Лги—> 290) рассчитывают содержание адениловых нуклеотидов (с. 499). [c.187]

Влияние синтетических олигонуклеотидов (со средней длиной цепи около б нуклеотидов) на спектры поглощения розанилина, толуидинового голубого и акридинового оранжевого (рис. 8-3 и 8-4) [21, 22] было сходным, но не идентичным тому, которое наблюдалось при использовании нуклеиновых кислот. Чтобы избежать связывания с отдельными мономерными фрагментами, которое, по-видимому, могло произойти при большом избытке полимера, использовали эквимолярные количества красителя и полинуклеотида [56[. Кроме того, применяли буферные растворы с низкой ионной силой, так как при избытке катионов, особенно двухвалентных, константы связывания для комплексов краситель — нуклеиновая кислота понижены. (Двухвалентные катионы примерно в 30 раз эффективнее одновалентных и, по-видимому, действуют исключительно как [c.529]

Некоторые константы скоростей реакций пиримидинов, их нуклеозидов и нуклеотидов с гидратированным электроном приведены в табл. 5.4. Из таблицы видно, что присутствие отрицательно заряженной фосфатной группы в нуклеотиде уменьшает константу скорости реакции с е . Электронные аддукты пиримидина наблюдались при импульсном радиолизе в деаэрированных водных растворах с добавлением трет-бутанола для удаления Н - и ОН -радикалов [7731. Спектр поглощения электронного аддукта урацила имеет [c.228]

Свет и особенно его коротковолновая область оказывают большое влияние на развитие микроорганизмов. Действие лучистой энергии на микроорганизмы зависит от дозы и их физиолого-биохимического состояния. Полагают [33], что воздействие связано в первую очередь с изменением структуры ДНК. Во многих случаях спектр действия ультрафиолетовых лучей соответствует спектру поглощения их нуклеиновыми кислотами. Обнаружено, что при денатурации ДНК, облученной высокими дозами ультрафиолетового света (10-2 возникают разрывы между нуклеотидами, а также образуются поперечные сшивки между комплементарными нитями молекулы ДНК. [c.189]

Затем производят дополнительную идентификацию по кривой спектра поглощения, по Rf, по величине отношения поглощения 275 Eim (это отношение для адениловых нуклеотидов равно 0,4, для гуаниловых — 0,75, для уридиловых — 0,6, для цитидиловых — 1). [c.50]

Гипохромизм. Качественно охарактеризовать способность нуклеиновой кислоты поглощать свет можно исходя из спектров поглощения входящих в нее нуклеотидов. Важное значение, однако, имеет тот факт, что истинное поглощение нуклеиновой кислоты в ультрафиолетовой области спектра всегда меньше, чем можно было бы ожидать на основе простого суммирования поглощения отдельных нуклеотидных хромофоров. Это явление носит название гипохромизма. Ниже указаны некоторые общие оптические свойства нуклеиновых кислот. [c.144]

На основании спектров поглощения и люминесценции были определены важнейшие параметры, характеризующие возбужденные состояния нуклеотидов. Некоторые из них представлены в табл. 12.1. [c.620]

Значения Ду некоторых нуклеотидов, определенные из спектров поглощения и флуоресценции, приведены в табл. 12.2. [c.624]

Непосредственное сравнение величин р/С и р/С нуклеотидов подтверждает неравенство р/С < р/С количественные данные, однако, весьма противоречивы. При расчете термодинамических параметров ионизации при комнатной температуре были использованы только данные спектров поглощения а в случае применения спектров эмиссии сравнивались данные по р/С для возбужденных состояний при 77° К и основного при 298° К что, вероятно, неправомерно вследствие зависимости р/С от температуры. Кроме того, для замороженных растворов термин р/С вообще условен, так как равновесие протолитической реакции в этих условиях, по-видимому, не достигается. [c.624]

Спехтрофотомгтричесхие методы применимы в тех случаях, когда детектируемые вещества обладают характерным спектром поглощения в видимой или ультрафиолетовой области. В табл. 7.2 приведшы характерные максимумы поглощения для компонентов нуклеиновых кислот (максимальные поглощения для компонентов ДНК и РНК близки), для аминокислот, поглощающих в Сидней УФ-области спектра, и некоторых упоминавшихся в тексте низкомолекулярных соединений. Приведенные значения молярных экстинкций для аминокислот и нуклеотидов дают представление о порядке величин молярных экстинкций биополимеров, поскольку эти значения варьируют в составе биополимеров в не очень широких пределах. При применении спектрофотом ического метода Дйи детекции биополимеров по ходу фракционирования следует иметь в виду, что в используемых водных растворах практически всегда присутствуют различные низкомолекулярные соединения, в первую очередь вспомогательные электролиты, вводимые для создания н жных значений pH и ионной силы. Эти соединения должны быть прозрачны в области поглощения, используемой для деггасции выделяемых биополимеров, тем более что концентрация вспомогательных веществ нередко на несколько порядков превышает концентрацию биополимеров. [c.248]

Комбинированное использование потенциометрического метода и двухволновон спектрофотометрии позволяет с высокой чувствительностью определять количественный состав многокомпонентных смесей без их разделения. Подобный анализ основан на зависимости спектров поглощения индивидуальных компонентов от pH среды и позволяет провести определение концентраций компонентов,, имеющих, например, близкие или даже идентичные спектры поглощения в нейтральной среде при обычных условиях. При этом, например при определении количественного содержания различных нуклеотидов в составе ДНК отпадает необходимость в предварительном хроматографическом разделении этих компонентов. Предварительное хрсшатографичеокое разделение вызвано тем, что спектры поглощения нуклеозидов перекрываются между собой настолько сильно, что обычные спектрофотометрические методы определения концентрации компонентов оказываются неприменимыми. [c.279]

Основными хромофорами нуклеиновых кислот являются пуриновые (аденин и гуанин) и пиримидиновые цитозин и тимин у ДНК, цитозин и урацил у РНК) азотистые основания нуклеотидов. Все эти соединения, как и соответствующие нуклеозиды и нуклеотиды, обнаруживают длинноволновую границу поглощения при А=300 нм. За поглощение света ответственна в основном я-электронная система колец (я —я -переходы). Полосы поглощения оснований (максимум около 260 нм), сформированные п — я -переходами, характеризуются высокой молярной экстинкцией. Некоторый вклад в общее поглощение, особенно в длинноволновой части спектра, вносят п — я -переходы с участием не-поделенной пары электронов гетероатомов азота и кислорода. Участие п — я -переходов наиболее существенно в малополярных растворителях и проявляется в спектрах поглощения в виде плеч в области 280 — 320 нм. Выраженное влияние на положение максимума спектра поглощения оснований и прежде всего на относительную энергию я — я - и п — я -переходов оказывают заместители в пуриновом и пиримидиновом кольцах. Наибольший эффект при этом вызывают заместители при углеродном атоме во втором и четвертом положении у пиримидинов и втором и шестом положении у пуринов. [c.222]

Инфракрасные спектры поглощения нуклеозидов и нуклеотидов в тяжелой воде показывают, что в нейтральном водном растворе тимидин и уридин существуют, вероятно, в дикетонной форме, а цитидин и аденозин — в аминной форме [46]. Изучены также спектры диссоциированных форм [165. Очевидно, что кажущиеся значения рД обусловлены не только наличием замещающей группы, но связаны также с влиянием соседней части кольцевой системы пурина или пиримидина. Природа этих групп имеет большое значение в отношении водородных связей между производными пурина и пиримидина в макромолекулярных структурах нуклеиновых кислот. [c.52]

Важной характеристикой методов детекции является их селективность. Большие возможности повышения селективности описанных выше методов открывает использование ферментативных реакций. Следует рассмотреть два основных случая. Первый — это определение присутствия и количества фермента по его ферментативной активности, например его содержания во фракциях по ходу выделения. Очевидно, что регистрация ферментативной активности в некоторых фракхщях дает существенно более значимую информацию, чем простое определение присутствия белка, даже если обнаруживаемый фермент обладает специфическими особенностями, например является флавопротеином с характерным для флавиновых нуклеотидов спектром Поглощения. Такое поглощение будет наблюдаться и в случае смеси нескольких флавопротеинов с разными биологическими функциями. В большом же числе случаев фермент состоит только из белка и по своим спектральным характеристикам существенно не отличается от других белков, находящихся в этом же самом материале. Таким образом, только способность [c.253]

Спектры поглощения восстановленной и окисленной форм пиридиновых нуклеотидов существенно отличаются спектр поглощения НАД+ имеет максимум при длине волны 260 нм, спектр поглощения НАДН — при 340 нм. Таким образом, метод сводится к количественному определению убыли или прироста восстановленного никотинамидаденинди-нуклеотида. Для этого регистрируют изменение оптической плотности реакционной смеси при 340 нм. Коэффициент молярного поглощения НАДН (НАДФН) при 340 нм равен 6,22-10 см-. При расчетах исходят из того, что при окислении—восстановлении 1 мкмоль кофер-мента при 340 нм в кювете с расстоянием между рабочими гранями 1 см в 1 мл реакционной смеси оптическая плотность меняется на 6,22 ед. Количество определяемого вещества в пробе (в микромолях) рассчитывают по формуле [c.7]

Пиримидиновые основания, имея ароматическую систему связей, обладают характерным поглощением в ультрафиолето вой части спектра, причем характер кривой заметно отличается для различных пиримидиновых оснований. Это дает возможность по спектру поглощения в ультрафиолетовой области делать выводы о строении пиримидинового основания и нуклеотида, в состав которого оио входит. [c.182]

Нуклеотиды, как и многие другие поглощающие свет соединения, определяют количественно по их спектрам поглощения (рис. 13-11 и 13-12) 146]. Еще более чувствительным методом является флуоресцентный анализ. Например, он позволяет обнаружить на тонкослойной хроматограмме рибофлавин в количестве 3 пикомоль (1 нг) (рис. 2-34) [147]. Один из новых реагентов, флуорескамин, взаимодействует с любым первичным амином, образуя интенсивно флуоресцирующие продукты. С его помощью можно обнаружить очень малые количества аминокислот— менее 50 пикомолей (рис. 2-36) [148]. [c.180]

В белках возможно существование проводящего электронного пути между донорными и акцепторными группами. Для сложноструктурных катализаторов характерно внутреннее взаимодействие всех атомов. Спектр поглощения пиридин-нуклеотидов резко меняется при сравнительно ничтожных изменениях в одной части молекулы молекулы фталоцианина диамагнитны, т. е. атомы углерода в них, по-видимому, связаны общими электронами в комплексных ионах фотовозбуждение аддендов вызывает появление флуоресцентного спектра центрального иона и т. д. Вместе с этим в белках, в том числе и ферментах, существуют цепи атомов, способные особенно легко передавать энергию возбуждения. Так, экспериментально было показано, что фотохимический акт, происшедший на одном участке длинной цепеобразной молекулы, может привести к химической реакции иа противоположном ее конце. [c.266]

Образование такого комплекса возможно при больших отношениях молярных концентраций нуклеотидов (Р) и красителя (Д), т. е. при Р/Д>- 10. При увеличении концентрации АО до стехиометрического, т. е. когда Р/Д = 1, начинается агрегация красителя на молекуле НК. При этом молекулы красителя взаимодействуют с наружными фосфатными группами молекул НК и максимум спектра поглощения этого комплекса приходится на 474 ммк. На гибких деспирализованных участках молекул НК краситель всегда образует агрегаты. [c.122]

Одним из важнейших моментов в установлении структуры т-РНК является определение редких компонентов, содержание которых в т-РНК достигает 4—7% от общего количества нуклеотидов. Группой Т. В. Венкстерн (Институт молекулярной биологии АН СССР) была проделана большая работа по изучению минорных нуклеотидов и исследованы их физико-химические свойства. Результатом этих работ явился атлас Спектры поглощения минорных оснований, их нуклеозидов, нуклеотидов и некоторых олигорибонуклеотидов (1965 г.). [c.521]

Так, например, максимум длинноволновой полосы поглощения в спектре нейтрального водного раствора ГМФ находится при 255 нм, ЦМФ — при 271 нм, УМФ — при 262 нм, а АМФ — при 259 нм [40]. Простое определение положения первого максимума поглощения дает возможность более или менее определенно идентифицировать ГМФ и ЦМФ, тогда как сделать выбор между АМФ и УМФ таким путем довольно трудно. Однако с помощью спектров поглощения этих нуклеотидов при экстремальных значениях pH можно решить и эту задачу. При высоких значениях pH атомы водорода, связанные с атомами азота кольца, в случае урацила и гуанина диссоциируют, и это приводит к изменению я-электронной системы этих оснований. Поэтому спектры поглощения УМФ и ГМФ (но не ЦМФ и АМФ) при pH 7 и 12 сильно различаются (рис. 9.15). Таким образом, измерение спектров поглощения при pH 7 и 12 дает возможность сделать однозначный выбор между АМФ, ЦМФ, ГМФ и УМФ Для идентификации содержащихся в тРНК производных аде пина, цитозина, гуанина и урацила (т. е. минорных оснований) аналитическая процедура включает изучение спектров погло щения при низких значениях pH [41] с последующим сопостав лением результатов с данными, полученными другими методами и в частности методом бумажной хроматографии [42]. [c.522]

Спектры поглощения их в УФ-области имеют яркое выраженные максимумы, характерные для гетероциклического ядра, входящего в состав- нуклеотида. ИК-спектры нуклеотидопептидов в интервале частот 800—850 имеют поглощение, которое, по-видимому, следует приписать колебаниям группировки — моноэфирный фосфор — азот. [c.359]

А. А. Фсрхмин, Ультрафиолетовые спектры пог.чощения смесей нуклеотидов и аминокислот. Спектры поглощения мышечной аде-ниловой кислоты и /-тирозина, ДАН, 59, 945 (1948). [c.356]

Согласно общепринятому мнению, ДНК — основная внутриклеточная мишень при летальном и мутагенном действии коротковолнового УФ-излучения. Это, в частности, подтверждается совпадением максимума в спектрах действии фотобиологических эффектов (260-265 нм) с максимумом в спектре поглощения ДНК. Основными хромофорами ДНК являются азотистые основания нуклеотидов, причем квантовые выходы фотонревращений пиримидиновых компонентов примерно на порядок выше, чем пуриновых. Поглощение азотистыми основаниями квантов УФ-света (максимум поглощения при 260 нм) приводит к образованию их электронно-возбужденных синглетных и триплетных состояний, которые возникают преимущественно в результате п - т1 -переходов. [c.435]

Спектры поглощения ДНК фага 17 в двухцепочечной (/) и одноцепочечной 2) формах, а также после гидролиза до свободных нуклеотидов (5), показывающие понижение оптической плотности (гипо-хромию), которое сопровождает образование более упорядоченной структуры. Спектры получены при одинаковой концентрации. [c.391]

Моно- и дифосфаты являются кислыми соединениями, и их кислотная природа предопределяет использование ионообменной хроматографии для их выделения и разделения. Адсорбция смеси фосфатов на аниообменной смоле с последующей элюцией их возрастающей концентрацией кислоты или соли является стандартным приёмом для выделения и анализа нуклеотидов, Особенно удобны ддя этих целей модифицированные целлюлозы и декстраны, обеспечивающие наибольшую селективность. Нуклеотиды обладают сильным поглощением в ультрафиолетовой части спектра за счёт гетероциклических соединений, благодаря чему могут быть легко обнаружены в элюате и количественно оценены. [c.114]

При увеличении концентрации полиэлектролита I (К = С2Нд-, X = I), добавляемого к взвеси микробных клеток, заметно возрастает интенсивность выхода компонентов цитоплазмы [И], что фиксируется по увеличению поглощения при 260 нм надосадочной жидкости, отделенной от клеток. Для оценки интенсивности связывания поликатионов клетками стафилококка использовали гидрохлорид поливинил амина, в который специально была введена флуоресцентная метка. Наличие в полимере метки, поглощающей в области 490 нм, позволило проследить связывание его клетками при концентрациях более низких, чем бактерицидные, и определить полимер в области спектра, где компоненты, выходящие из клетки (аминокислоты, белки, нуклеотиды и др.) не поглощают. Связывание полимера с микробными клетками происходит сразу же после смешения клеточной взвеси с полимером. Следует отметить быстрое (за 10-15 мин) насыщение поверхности клетки полимером, после чего оно прекращается. Выход из клетки компонентов цитоплазмы стафилококка начинается сразу же в ходе сорбции полимера клетками (рис. 1). [c.165]

Другой метод исследования заключается в использовании оптически неактивных катионных красителей, при связывании которых со спиралью поли-Ь-глутаминовой кислоты появляется сильный эффект Коттона. При этом кривая дисперсии пересекает линию нулевого вращения вблизи полосы поглощения красителя (фиг. I). Для поли-О-глутаминовой кислоты также можно получить подобный, но противоположный по знаку, эффект Коттона, который исчезает при переходе от спирали к хаотической конформации, несмотря на то что краситель остается связанным с макромолекулой. Белки, в состав которых входят гемогруппы, содержащие железо (миоглобин, гемоглобин, ката-лаза, пероксидаза), обладают своим собственным красителем , и в их спектрах наблюдается эффект Коттона в видимой области, т. е. в области поглощения гема. При денатурации этот эффект исчезает, но поглощение в видимой области при этом сохраняется. При добавлении оптически неактивного восстановленного никотинадениндинуклеотида к алкогольдегидрогеназе из печени (ферменту, содержащему цинк) наблюдается эффект Коттона в области поглощения нуклеотида. Однако в этом случае эффект Коттона обусловлен, по-видимому, асимметрией связывающей поверхности фермента, а не асимметрией спирали. Аналогичным примером могут служить комплексы оптически активных аминокислот (не поглощающих видимого света) с медью. В полосе поглощения медных комплексов, уже находящейся в видимой области, наблюдается эффект Коттона, индуцируемый аминокислотами. [c.294]

Спектры нуклеотидов очень похожи на спектры исходных пуриновых или пиримидиновых оснований, например спектр нуклеотида цитидиловой кислоты очень похож на спектр цитозина. Однако спектр нуклеиновой кислоты не представляет собой спектр суммы составляющих ее нуклеотидов. В типичных препаратах ДНК интенсивность поглощения может быть на 40% ниже, чем интенсивность, наблюдаемая в случае смеси соответствующих нуклеоти-доз94, 95 эффект известен под названием гипохромного эффек- [c.112]

На рис. 5.14 изображен спектр ОН -аддукта аденина. Для многиж пуринов и их нуклеозидов начальное изменение поглощения, отражающее протекание реакций распада первого порядка, может приводить как к уменьшению, так и к увеличению онтиче-ской плотности. Для аденина, его нуклеозида и нуклштида времена полураспада в начальной реакции первого порядка составляют 5, 26 и 28 мкс соответственно. Увеличение времени полураспада при переходе к нуклеозиду и нуклеотиду, вероятно, связано с влиянием присоединения сахара. Вслед за начальной реакцией первого порядка идет реакция распада второго порядка с константами скоростей 7-10 , 3-10 и Ь 10 да (моль-с) дая пурина, его нуклеозида и нуклеотида соответственно. Параллельные исследования методами ЭПР и импульсного радиолиза 16511 показали, что местом присоеди- [c.229]

Механизм возникновения структурных повреждений ДНК в результате поглощения энергии ионизирующего излучения выяснен недостаточно. Работы в этом. направлении интенсивно проводятся в настоящее время. Большо число исследований посвящено анализу начальной стадии химических -из менений в облученных нуклеиновых кислотах, для которой характерно лоявление -свободных радикалов. Методом ЭПР-апектроскопии. изучают выход и структуру радикалов, возникающих при облучении свободных азотистых оснований, нуклеозидов ш нуклеотидов. Сопоставление этих спектров с наблюдаемыми при облучении сухой ДНК позволяет в ряде случаев идентифицировать радикалы, определяющие спектр облученных нуклеиновых ислот. Один из компонентов сигнала ЭПР облученной ДНК — радикал тимина, образованный, по мнению ряда авторов, продуктом присоединения атомарного водорода к Сб-атомам тимина. Аналогичной эффект можно продемонстрировать при действии на порошкообразный образец атомарным водородом, полученным при газовом разряде [c.80]

Другой способ, с помощью которого можно попытаться привязать линии спектра к конкретным нуклеотидам и которому способствует гораздо большая разрешающая способность метода ЯМР, — это изучение структуры отдельных фрагментов тРНК. Половинки и четвертинки молекулы тРНК должны содержать всего от 4 до 7 пар оснований. Таким образом, достаточно велика вероятность того, что линии ЯМР ЫН-групп вовсе не будут перекрываться. Это предсказание оправдывается очень хорошо, судя по спектру 5 -половинки дрожжевой тРНК , приведенному на рис. 24.13, Б, который в слабопольной области содержит всего 4 пика. Чтобы привязать каждую из этих линий к соответствующему основанию, прибегают к теоретическим расчетам. Участвующему в образовании водородной связи протону ЫН-группы изолированной одиночной пары Ди или ОС должно соответствовать какое-то вполне определенное положение линии резонансного поглощения, сдвинутое в сторону меньших полей относительно соответствуюшей линии свободного нуклеотида из-за образования водородной связи. Если мы поместим любую пару оснований внутрь двойной спирали, то это приведет к дополнительному сдвигу в сторону больших полей из-за наличия кольцевых токов в основаниях, образующих одно-или двухсторонний стэкинг с основаниями данной пары. Обусловленную кольцевыми токами магнитную анизотропию каждого основания, входящего в состав нуклеиновых кислот, вычисляли квантовомеханическим путем, используя для этой цели наиболее точные из известных приближенных волновых функций. [c.413]