Нуклеотиды изомеры

Потенциальные возможности генной инженерии растений весьма велики, особенно в сочетании с традиционными методами селекции (а без них и в генной инженерии не обходятся). Но мы столько раз, особенно в XX в., испытали на себе негативные последствия технических достижений, что невольно начинаем дуть на воду не несет ли генно-инженерный синтез невиданных форм жизни опасности для человека Сам процесс создания таких организмов, особенно используемых в пищу, безусловно, гораздо менее опасен, чем химический синтез многих лекарств. Во-первых, потому что генная инженерия основана на природном явлении, благополучно протекавшем 3 млрд лет без нашего участия. Во-вторых, потому что обеспечить необходимую для употребления в пиш у чистоту продуктов абиогенного синтеза — сложная химическая задача. В-третьих, жизнь, как известно со времен Л. Пастера, для построения белков и нуклеиновых кислот использует только левые изомеры аминокислот (мономеры белков) и правые изомеры нуклеотидов (мономеры нуклеиновых кислот). Противоположные изомеры вредны для всего живого. При абиогенном синтезе выход левых и правых изомеров одинаков. Их разделение в промышленных условиях требует немалых затрат. Все же, что делают для нас другие живые существа, в этом аспекте для нас безвредно. [c.95]

Поскольку При гидролизе мононуклеотидов кислотами можно выделить гетероциклическое основание и фосфат моносахарида, ясно, что в нуклеотиде остаток фосфорной кислоты связан с углеводной частью молекулы. Таким образом, для природных рибонуклеотидов возможно существование трех изомеров 2 -фосфата (I), З -фосфата (П) и 5 -фосфата (HI). [c.215]

ТРАНС-ИЗОМЕРЫ, см. Геометрическая изомерия. ТРАНСКРИПЦИЯ, перенос генетич. информации, с помощью к-рого нуклеотидная последовательность ДНК определяет порядок расположения нуклеотидов в РНК. Осуществляется путем матричного синтеза РНК, последовательность рибонуклеотидов в к-рой комплементарна (см. Нуклеиновые кислоты) последовательности дезоксирибо-нуклеотидов в одной из двух цепей ДНК и гомологична (подобна) их последовательности во второй цепи ДНК. Синтезируется РНК с помощью фермента РНК-полимера-зы из рибонуклеозид-5 -трифосфатов последоват. наращиванием цепи РНК в направлении от 5 - к З -концу. Известна также обратная Т. (синтез ДНК на матрице РНК) — один из этапов репликации РНК-содержащих вирусов. Осуществляется фермеетом РНК-зависимой ДНК-полимеразой (обратная транскриптаза). За открытие обратной Т. Д. Балтимор и X. Темин в 1975 удостоены Нобелевской премии. ТРАНСЛЯЦИЯ, процесс, с помощью к-рого нуклеотидная последовательность матричной РНК (мРНК) определяет расположение аминокислот в синтезируемом белке. Заключит. стадия реализации генетич. кода — перевод 4-буквен- [c.587]

Нетрудно предвидеть, что при увеличении числа повторяющихся аминокислотных остатков в белковой молекуле число возможных изомеров возрастает до астрономических величин. Ясно, что природа не может позволить случайных сочетаний аминокислотных последовательностей и для каждого вида характерен свой специфический набор белков, определяемый, как теперь известно, наследственной информацией, закодированной в молекуле ДНК живых организмов. Именно информация, содержащаяся в линейной последовательности нуклеотидов ДНК, определяет линейную последовательность остатков аминокислот в полипептидной цепи синтезируемого белка. Образовавшаяся линейная полипептидная цепь сама теперь оказывается наделенной функциональной информацией, в соответствии с которой она самопроизвольно преобразуется в определенную стабильную трехмерную структуру. Таким образом, лабильная полипептидная цепь складывается, скручивается в пространственную структуру белковой молекулы, причем не хаотично, а в строгом соответствии с информацией, содержащейся в последовательности аминокислотных остатков. Учитывая ведущую роль белков в живой природе и тот факт, что белки, составляя почти половину сухой массы живого организма, наделены удивительным разнообразием функций, изучение курса биохимии в медицинских высших учебных заведениях обычно начинают с этого класса органических веществ. [c.20]

Однако в 1949 г. Кон, применив ионообменную. хроматографию, выделил из щелочных гидролизатов дрожжевой рибонуклеиновой кислоты две изомерные адениловые кислоты [42, 43]. Затем и для других нуклеотидов было обнаружено существование подобных пар изомеров [44—46]. Для всех этих нуклеотидов менее кислый изомер (в отношении ионообменной хроматографии) назвали а -изо-мером, а другой — Ь -изомером будучи довольно устойчивыми к щелочам, эти изомеры в кислых условиях легко превращались [c.127]

Его открытие связано с изучением особенностей щелочного гидролиза РНК и исследованием свойств компонентов гидролиза. Щелочной гидролиз РНК завершается образованием двух изомерных форм каждого из нуклеотидов нуклеозид-2 - и нукле-озид-З -фосфатов. При переводе любого из изомеров в кислую среду неизбежно возникают две изомерные формы. В щелочной же среде каждый из изомеров стабилен и друг в друга не превращается. Взаимное превращение изомеров в кислой среде происходит через образование циклического промежуточного соединения нуклеозид-2 -3 -фосфата. Гидролиз последнего ведет к появлению нуклеозид-2 - и нуклеозид-3 -фосфатов. [c.34]

Аденозин-2 -фосфат — монофосфорный эфир аденозина.-один из трех возможных изомеров адениловой кислоты. Его несложно получить, подвергая РНК щелочному гидролизу и выделяя образовавшиеся нуклеотиды с помощью ионообменной хроматографии. В щелочной среде — это стабильное соединение, в кислой среде — легко переходит в аденозин-2 -3 -фосфат. [c.35]

Жидкостная Л. х. примен. для разделения в-в, способных образовывать комплексы,— аминов, карбоновых к-т, спиртов, серусодержащих соед. и др. Детектором в этом случае служит проточный спектрофотометр. Образование сорбционного комплекса — селективный процесс, поэтому Л. х. особенно эффективна при разделении изомеров, в т. ч. энантиомеров. Напр., на смолах с группами оптически активных и-аминокислот, координиров. с ионами Си +, разделяют энантиомеры аминокислот, оксикислот, аминоспиртов, диаминов. На карбоксильных и иминодиацетатных смолах с ионами Са- + илн NP+ разделяют и анализируют нуклеиновые основания и нуклеотиды. Методом газовой Л. х. на сорбентах, содержащих, напр., соли Ag+, разделяют олефины и аром, соединения. Тонкослойная Л х. примен. для разделения стероидов и липидов. [c.300]

Как показывает схема, существенную роль в гидролизе фосфорноэфирной связи, которая является главной связью полимерной цепи, играет свободная гидроксильная группа, находящаяся у соседнего углеводного атома С(2). Ее взаимодействие с атакующим анионом ОН- и соседней фосфатной группой приводит к замыканию циклического фосфата, который возникает как промежуточный продукт гидролиза. Далее сам циклический фосфат распадается в этих условиях, образуя смесь 2 - и З -фосфатов. При рассмотрении этого механизма становятся понятными обе отмеченные выше особенности — образование смеси изомер- ных нуклеотидов и неустойчивость РНК к щелочам. В самом деле, смесь изомерных нуклеотидов неизбежно должна образоваться, если реакция проходит через стадию циклического фосфата, который, как указывалось ранее (стр. 227), всегда дает смеси этих изомеров. Ясна также и роль соседнего гидроксила, который делает связь кислород — фосфор чувствительной по отношению к щелочам. Понятно, что обычные диэфиры фосфорной кислоты или ДНК, где соседние гидроксильные группы отсутствуют, будут иметь нормальную устойчивость к щелочам. Соседняя гидроксильная группа в монофосфатах а-гликольной системы облегчает гидролиз и других соединении, например липоидов. [c.249]

Изомеры 5 -нуклеотидов, в которых фосфат связан с кислородом при С-3, называются З -иуклеотидами. Такие изомеры встречаются довольно часто, и нужно избегать путаницы в этом вопросе. Простые сокращения UMP, СМР, АМР и GMP всегда относятся к 5 -нуклеотидам. [c.126]

При определении структуры индивидуальных нуклеотидов часто используют химический или ферментативный гидролиз, а также дефосфорилирование до соединений известной структуры. Исторически сложилось так, что гетероциклические основания и углеводные составляющие основных нуклеотидов были уже известны и нерешенным оставался лишь вопрос о положении фосфориль-ного остатка в углеводной части молекулы [14]. Эта проблема была решена сравнительно легко для 5 -нуклеотидов и для дез-оксинуклеозид-З -фосфатов. Однако быстрое взаимопревращение рибонуклеозид-2 - и -З -фосфатов оказалось серьезной проблемой для исследователей, начинавших работы в этой области. Применение ионообменной хроматографии для разделения компонентов гидролизата дрожжевой РНК позволило однозначно определить положение фосфорильных остатков в этих нуклеотидах. Для всех четырех основных нуклеотидов были получены пары изомеров (а) и (Ь). Осторожный гидролиз адениловых кислот (а) и [Ь) дал соответственно рибозо-2- и -3-фосфат, которые были идентифици- [c.137]

Нуклеотиды КН2РО4 0,01—Ш, pH — 3,3—4,3 (градиентная элюция) или Na l 0,01—0,2Af, pH = 2—3 (градиентная элюция) НАД — ЦМФ — УМФ — АМФ -ИМФ—ГМФ—УДФ-глюкоза—ЦД Ф — УДФ, АДФ-рибоза—НАДФ+ — АДФ — (ЦТФ) — ГДФ — УДФ-глюкуроновая кислота — ЦТФ — УТФ — АТФ —ГТФ (изомеры нуклеотидов выходят в последовательности 5 —2 —3 ) [c.152]

Применение методов хроматографии на бумаге для быстрого анализа пуриновых и пиримидиновых оснований [76, 77] в гидролизатах небольших количеств рибонуклеиновых кислот вскоре показало, что молярная эквивалентность этих оснований скорее была исключением, чем общим правилом. Еще более важным было наблюдение, что разделение смеси нуклеотидов в щелочном гидролизате рибонуклеиновой кислоты при помощи ионообменной хроматографии дает изомерные пары нуклеотидов, являющихся, как позже было показано, нуклеозид-2 - и пуклеозид-З -фосфатами [78]. Хотя эти изомеры не подвергались взаимопревращению в щелочи, кислота легко катализировала миграцию фосфатного остатка между 2 - и З -гидроксильными группами. Таким же методом были обнаружены 5 -фосфаты аденозина, цитидина, гуанозина и уридина (среди прочих продуктов) после гидролиза кишечной фосфодиэстеразой рибонуклеиновых кислот, предварительно обработанных рибонуклеазой [79]. Со значительно более высокими выходами нуклео-зид-5 -фосфаты получены при действии диэстеразы змеиного яда на рибонуклеиновые кислоты из дрожжей и печени теленка гидролизаты содержали также свободные нуклеозиды и нуклеозид-2 (3 ),5 -ди-фосфаты [80]. [c.373]

Идея описанного метода (его можно назвать переопределенным методом Фирордта) была высказана в работах Кьенитца [42], Люб-берса и Низеля [43] и впервые осуществлена Бауманом [44], Штернбергом, Штило и Шведеманом [45]. Впоследствии метод был подробно изучен в работах Васильева [46] и других авторов [47, 48] , Он был применен к анализу смесей стероидных гормонов [51, 52], нуклеотидов [53—56], смесей изомеров, образующихся при сульфировании толуола [57, 58], нитровании флуорантена [59], хлорировании бутана [60] и во многих других подобных случаях. [c.90]

Механизм распада РНК в щелочной среде был выяснен Тоддом и его сотрудниками [40, 41], показавшими, что щелочной гидролиз приводит к образованию двух изомерных форм каждого нуклеотида. Первоначально эти изомеры именовались нуклеотидами а ж Ъ, но впоследствии они оказались соответственно нуклео-зид-2 и нуклеозид-З -фосфатами [42, 43]. В кислой среде каждый изомер легко превращался во второй, что приводит к образованию смеси двух изомеров, но в щелочной среде они оставались стабильными без взаимопревращения. В ходе взаимопревращений образуется циклическое промежуточное соединение — нуклео-зид-2, 3 -фосфат (фиг. 12, III), которое дает при гидролизе смесь 2 - и З -фосфатов. Например, трииуклео-Т1щ / (фиг. 12) образует циклический промежуточный продукт //. [c.47]

И 5 -изомеры. Эти соединения встречаются в природе не только в качестве продуктов или субстратов обмена нуклеиновых кислот по крайней мере некоторые из них входят также в состав нуклеотидных коферментов (см. гл. У1И). Среди продуктов гидролиза нуклеиновых кислот обнаруживаются циклические 2, З -дифосфаты всех рибонуклеотидов (см. стр. 128) циклический 3, 5 -фосфат аденозина выполняет функцию активатора фосфорилазы и других ферментов (см. стр. 285), а адснозин-2, 5 -дифосфат и аденозин-3, 5 -дифосфат входят в состав двух коферментов — соответ ственно НАДФ и кофермента А (см. стр. 228). Нуклеотиды можно рассматривать также как моноэтерифицированные производные фосфорной. [c.127]

Олиго-и полинуклеотиды. Как уже отмечалось выше, первичным продуктом ацетилирования нуклеотидов является смешанный ангидрид нуклеотида и уксусной кислоты, внутримолекулярный алко-голиз которого может приводить в случае олигорибонуклеотидов к изомеризации или расщеплению фосфодиэфирной связи. Хотя нуклеофильность фосфодиэфиров значительно ниже, чем у моноэфиров, опасность таких побочных процессов при ацилировании олигорибонуклеотидов вполне реальна. На примере урндилил-(3 —>5 )-уридина было показано" , что при действии уксусного ангидрида в пиридине происходит расщепление динуклеозидфосфата на 30%, а оставшийся продукт содержит 21% (2 — 5 )-изомера при ацетилировании в присутствии НС1 расщепление проходит на 50%, а изомеризация на 43%. Вместе с тем при проведении реакции в присутствии триэтиламина или тетраэтиламмонийацетата количественное ацетилирование гидроксильных групп не сопровождается сколько-нибудь заметной изомеризацией или деградацией фосфодиэфирной связи. Такие условия были успешно применены для защиты гидроксильных групп в динуклеозидфосфатах- 2, од- [c.516]

Нуклеозиды способны соединяться с одной или последовательно с несколькими молекулами фосфорной кислоты. В зависимости от числа фосфорнокислых остатков в нуклеотиде различают нуклео-ЗИДМ0Н0-, ди- и трифосфаты. Присоединение фосфатной группы может происходить у 2,3 или 5-го углерода углеводного компонента, т. е. возможно образование трех изомеров рибонуклеотида, которые соответственно обозначаются как нуклеозид-2 -, 3 - и 5 -фос-фаты, например аденозин-5 -монофосфат, аденозин-5 -дифосфат, гуанозин-5 -трифосфат, уридин-2 -монофосфат, цитозин-З -моно-фосфат и т. д. [c.60]

Нуклеотиды — фосфатные эфиры нуклеозидов. Для нуклеотидов, содержащих дезоксирибозу, фосфорилирование сахара возможно только при С-3 и С-5, так как С-Г и С-4 включены в кольцо фуранозы, а С-2 не несет гидроксильной группы. С-2, С-3 и С-5 -изомеры РНК не подвергаются этерификации, исключение составляют только С-1 - и С-4 -изомеры. Какой изомер содержится в смеси, зависит от типа гидролиза, так как различные ферменты дают смесь или 5 - или З -нуклеотидов из ДНК и РНК, в то время как щелочной гидролиз РНК дает смесь 2 - и З -нуклеотидов. Биологическая роль 5 -монофосфатов не ограничивается их участием в обмене нуклеиновых кислот 5 -монофосфаты обнаружены также в свободном виде в мышечных и других тканях. 5 -монофосфаты в дальнейшем фосфорилируются до ди- и тримонофосфатов, многие из которых играют важную роль в обмене веществ. [c.301]

Название нуклеотид было введено в 1908 г. Левиным и Ман-делем 11] для соединений, выделенных из кислотных гидролизатов нуклеиновой кислоты зобной железы теленка. Еще до недавнего времени фосфаты нуклеозидов часто характеризовали по названию сырья так, например, для описания двух различных изомеров аденинового нуклеотида употребляли выражения дрожжевая адениловая кислота и мышечная адениловая кислота . В настоящее время эта терминология утратила в какой-то мере свое значение, и если известно положение фосфорного остатка, то его обозначают обычно, как в данном примере аденозин-2 -фосфат. Для Аюнофосфатов природных рибонуклеозидов вoз южнo существование трех изомеров (2 -, 3 - или 5 -фосфаты), а в ряду дезоксирибонуклеозидов вoз южны как З -фосфаты, так и 5 -фосфаты. Все они были выделены. [c.123]

В течение многих лет считалось, что при щелочном гидролизе рибонуклеиновых кислот в мягких условиях образуется смесь только З -фосфатов аденозина, цитидина, гуанозина и уридина. Это ошибочное представление существовало главным образом из-за несовершенства методов классической органической химии применительно к идентификации и характеристике нуклеотидов. Многое в ранних работах Левина и его сотрудников, касающихся определения положения фосфорного остатка, противоречиво, вероятно, вследствие того, что нуклеотиды, с которыми они работали, представляли собой смеси 2 - и 3 -изомеров. Кроме того, они выделяли оптически неактивный рибнтфосфат в результате восстановления рибозофосфата, полученного из гуаниловой кислоты (через продукт дезаминирования — ксантиловую кислоту). Однако при использовании условий, в которых проходит миграция фосфорного остатка, такое выделение не имеет никакого смысла. Тем не менее уже это исследование показало, что именно 2 - или З -гидроксильная группа сахара в таких нуклеозидах этерифицирована фосфатом. Так, дезаминирование адениловой кислоты приводило к инозиновой кислоте, дающей при гидролизе гипоксантин и рибозофосфат, который не был рибозо-5-фосфатом [40]. Фосфорилирование 5 -0-три-тилуридина приводит к уридиловой кислоте, которая оказалась [c.126]

Физические методы также использовались для идентификации а - и -изомеров адениловой и цитидиловой кислот. Очень точными измерениями плотности водных растворов нуклеотидов было показано, что для любого нуклеотида раствор -изомера обладает более высокой плотностью (вследствие электрострикции), так как в динолярных ионах этих соединений имеется большее разделение заряда. Кроме того, известно, что отрицательно заряженная группа действует на аминогруппу таким образом, что значения рК амии-ной группы тем больше, чем меньше расстояние между этими заряженными группалш. Измерения констант диссоциации (табл. 3-1) аминогрупп, входящих в состав аденинового и цитозинового колец, подтверждают тот факт, что а -изомеры представляют собой 2 -фосфаты, а -изомеры — З -фосфаты [58]. [c.130]

В ряде работ было изучено образование лабильных фосфатных эфиров при облучении нуклеотидов. В литературе есть данные об образовании лабильных фосфатов при облучении 5 и 31-изомеров рибонуклеотидов и одного из дезоксирибонуклеотид-ных изомеров (5 -фосфата) [22]. Наши опыты с адениловой и цитидиловой кислотами подтвердили литературные данные в опытах с дезоксирибонуклеотидным З -изомером (дезоксигуани-ловой кислотой) образование лабильного фосфата нами не было [c.32]

Методы хроматографии на бумаге были применены также для контроля химических синтезов пуринов, пиримидинов, пуклеозидов и нуклеотидов, а также при изучении предшественников пуринов, метаболизма пуринов и пиримидинов, для контроля полноты ферментативного расш,епления пуриновых пуклеозидов, при разделении изомеров нуклеотидов. [c.518]

Для большинства исследованных нуклеозидов и нуклеотидов предпочтительна аити-ориептация основания. Сык-ориентация, как правило,, стерически менее выгодна, а для пиримидиновых нуклеозидов при Сз - эн 90 конформации углеводного кольца существование сик-изомеров вообще невозможно. Однако в некоторых случаях в результате образования дополнительного цикла возможна только сии-ориентация основания, например у N3 для 5 -циклонуклеозидов пурина Смк-ориентация возникает иногда в полинуклеотидных цепях или в пуклеопротеидах. [c.366]

Смотреть страницы где упоминается термин Нуклеотиды изомеры: [c.130] [c.587] [c.258] [c.121] [c.138] [c.243] [c.49] [c.333] [c.300] [c.184] [c.193] [c.484] [c.87] [c.311] [c.136] [c.128] [c.131] [c.311] [c.484] [c.25] [c.44] [c.136] [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология