Гидролиз полинуклеотидов

Нуклеиновые кислоты являются высокополимерными соединениями, в их состав входит очень большое число отдельных нуклеотидов (мононуклеотидов), и, таким образом, нуклеиновые кислоты представляют собой полинуклеотиды. При мягком щелочном гидролизе нуклеиновых кислот они распадаются на отдельные нуклеотиды, при этом наблюдается нейтрализация участвующей в реакции щелочи. Этот факт говорит [c.229]

Гидролизующий полинуклеотиды бактериальный фермент, который широко используется для анализа ближайших соседей (гл. 2, разд. 3,4), может осуществлять гидролиз ДНК и РНК до З -нуклеотидов. Установлена трехмерная структура молекулы нуклеазы стафилококков, состоящей из 149 аминокислотных остатков [69—71]. Так же как и в случае панкреатической рибонуклеазы, молекулу нуклеазы стафилококков можно расщепить на два активных пептида (фрагменты, построенные из остатков 6—48 и 49—149), которые, соединяясь, образуют комплекс, обладающий ферментативной активностью [71, 72]. Комплекс образуется даже в том случае, когда от меньшего пептида отщеплены остатки 43—48. Однако остаток 01и-43, который связывает имеющий существенное значение ион Са +, необходим для проявления ферментативной активности [72], так же как и пептидная связь с соседним треонином (Тге-44). [c.124]

Известная специфичность ферментов позволяет воссоздать некоторые частичные последовательности полинуклеотидной цепи. Далее проводят расщепление исходного полинуклеотида на более крупные блоки (чаще всего для этой цели применяют частичный гидролиз гуанил-РНК-азой) и отыскивают в них участки нуклеотидных последовательностей, позволяющие однозначно расставить в полинуклеотидной цепи фрагменты, полученные ранее, и воссоздать таким образом полную структуру полинуклеотида. Существенным моментом для успеха такой реконструкции является присутствие в нуклеотидной последовательности уникальных участков, которые могут быть использованы как отправные точки. Для этой цели можно использовать концевые группы, а также редкие компоненты или олигонуклеотиды, встречающиеся в продуктах ферментативного гидролиза полинуклеотида только один раз. [c.73]

Получающиеся при гидролизе полинуклеотидов мономеры, называемые мононуклеотидами, образованы тремя составными частями азотистым основанием (пиримидиновым или пуриновым производным), моносахаридом (рибозой или дезоксирибозой, см. стр. 340) и ортофосфорной кислотой. [c.530]

Выше (стр. 50) указывалось, что в зависимости от условий гидролиза полинуклеотида образуются мононуклеотиды, у которых фосфатный остаток присоединен к пятому атому углерода пентозы, или же мононуклеотиды, [c.51]

Известно, что структурными единицами нуклеиновых кислот являются мономерные молекулы - мононуклеотиды. Следовательно, нуклеиновые кислоты представляют собой полинуклеотиды. Это продукты полимеризации мононуклеотидов, число и последовательность расположения которых в цепях ДНК и РНК определяются в строгом соответствии с программой, заложенной в молекуле матрицы (см. главу 14). Мононуклеотиды легко образуются при гидролизе ДНК и РНК в присутствии нуклеаз, состоят из трех специфических компонентов азотистого основания, углевода и фосфорной кислоты. В этой триаде мононуклеотида углевод занимает среднее положение. Соединения азотистого (любого) основания и углевода (рибозы или дезоксирибозы), получившие название нуклеозидов, легко образуются из мононуклеотида при гидролитическом отщеплении фосфорной кислоты в присутствии щелочи или при участии специфических ферментов - нуклеотидаз. [c.102]

Хроматографические методы, позволившие разделить продукты химического или ферментативного гидролиза нуклеиновых кислот, сделали возможным в последние годы объяснение строения последних [14, 15, 44, 91]. Эти методы служат также для анализа мононуклеотидов [91, 92], олигонуклеотидов и смесей полинуклеотидов, получающихся при химическом синтезе [36, 44, 45, 90] или под действием ферментов [50, 65, 66). [c.451]

Различия в высшей структуре нуклеиновых кислот легко обнаруживаются по гиперхромному эффекту после тепловой или химической денатурации или после химического или ферментативного гидролиза. Важную информацию можно также получить при помощи других аналитических методов о гетерогенности по мол. массам, химическом составе и размерах молекул — методами ультрацентрифугирования [19, 35], о соответствии (комплементарности) первичной последовательности в двух полинуклеотидах— методами гибридизации [36, 37], о размерах и [c.68]

Однако, несмотря на отмеченные здесь трудности, некоторые олигонуклеотиды и их мономеры все же были успешно разделены (см. литературу, приложение XV). Дело обстоит гораздо проще, когда речь идет о полимерах одного нуклеотида. При исследовании влияния длины цепи олигонуклеотидов на биосинтез белка потребовались олигонуклеотиды определенных размеров. Для этого синтетический полинуклеотид (применявшийся в качестве искусственной информационной РНК) частично гидролизовали ферментативным путем, а затем хроматографировали [81]. Например, из полиуридиловой кислоты на сефадексе 0-200 удалось получить фракцию со средней степенью полимеризации от 42 до 132, а на 0-75 —фракции со степенью полимеризации от 5,8 до 42. [c.223]

Состав нуклеиновых кислот исключительно сложный. Их относительная молекулярная масса очень большая и колеблется в пределах 20 000—10000 000. Нуклеиновые кислоты являются полимерами (полинуклеотидами), состоящими из множества мононуклеотидов. Это установлено путем их гидролиза. Следовательно, мономерным звеном нуклеиновых кислот являются мононуклеотиды, куда входят остатки пиримидиновых или пуриновых оснований (с. 15), углеводного компонента — рибозы или дезоксирибозы (III, с. 130) и остатки ортофосфорной кислоты. Если в состав нуклеиновых кислот входят нуьлеотиды, содержащие остатки рибозы, то такие нуклеиновые кислоты называют рибонуклеиновыми или сокращенно — РНК, а если остатки дезоксирибозы, то дезоксирибонуклеиновыми кислотами или сокращенно—ДНК- [c.22]

Гидролиз нуклеиновых кислот Полинуклеотиды ->- Мононуклеотиды [c.805]

Аналогично этому обработка щелочью полинуклеотида, изображенного на фиг. 11, должна вызывать его гидролиз до смеси [c.48]

Было выдвинуто предположение о том, что часть продуктов гидролиза РНК и ДНК может избежать полной деградации и быть вновь использована на синтез новых молекул полинуклеотидов [19]. [c.321]

S РНК. Задача установления строения 5S РНК является более сложной, чем в случае гРНК. Во-первых, этот полинуклеотид имеет несколько большую длину цепи (120 остатков нуклеотидов) и, во-вторых, в его составе отсутствуют редкие компоненты, что уменьшает число опорных точек и делает необходимым получение перекрывания последовательности выделенных фрагментов на большем протяжении. Однако и в данном случае задачу можно решить на основании анализа структур продуктов частичного гидролиза полинуклеотида гуанил-РНК-азой приходится только выделять и идентифицировать значительно большее число таких фрагментов. [c.77]

Только что описанный метод — изучение кинетики ферментативного гидролиза полинуклеотидов — применяется в основном для определения числа цепей в структуре [296, 297[. Метод основан на том, что одноцепочечная структура будет расщепляться ири гидролизе хотя бы по одной межнуклеотидной связи, в то время как для расщепления двухцепочечной структуры необходимо, чтобы разрыв произошел, по крайней мере, в двух местах. Если предположить, что существование индукционного периода при понижении молекулярного веса не является результатом первоначального разрыва водородных связей в особых участках молекулы, то с помощью кинетики гидролиза можно различить одно-, двух-, трехцепочечные структуры или структуры с большим числом цепей. Далее, результаты, полученные при действии панкреатической ДНК-азы на ДНК из зобной железы теленка, показали, что минимальное число нуклеотидов между разрывами в двух цепях, при котором сохраняется двухтяжная структура, равно примерно шести. Отсюда ясно, что для того чтобы молекулярный вес ДНК уменьшался, ферментативное расщепление каждой из цепей должно происходить внутри участка из шести нуклеотидных пар (рис. 8-26). [c.600]

Если фосфорилировать тритильное производное без защиты вторичных спиртовых групп ацетоннрованием, остаток фосфорной кислоты этерифицирует гидроксил при втором или третьем углероде, и после снятия тритилыюй группы гидрогенолизом можно получить нуклеотид, изомерный изображенному выше по положению остатка фосфорной кислоты. Положения 5 и 3 — это как раз те положения, которые остаток фосфорной кислоты занимает в природных нуклеотидах, полученных ферментативным гидролизом полинуклеотидов. [c.678]

К фосфатазам относятся также ферменты, катализирующие гидролиз полинуклеотидов (рибонуклеиновых и дезоксирибонуклеиновых кислот),— рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза. Оба эти фермента выделены из тканей животных в кристаллическом виде. При их действии происходит гидролиз полинуклеотидов с разрывом сложноэфирных связей, идущих от остатков фосфорной 1СИСЛ0ТЫ к спиртовым группам рибозы или же дезоксирибозы. [c.180]

Другой пример — ферментативный гидролиз полинуклеотидов. Согласно правилу 3 табл. 14-2, е (свободного основания) >е (основания в полинуклеотиде). Отсюда, если полинуклеотид гидролизуется до мононуклеотидов, то егео возрастает. Следовательно, если к образцу полинуклеотида добавить нуклеазу и измерить 1)260 как функцию времени, 1)2бо будет возрастать, и это возрастание указывает на гидролиз. Как и в случае р-галактозидазы, из наклона кривой зависимости В2т от времени можно определить количество нуклеазы. [c.395]

Поскольку реакции углеводных и гетероциклических остатков в нуклеозидах обстоятельно обсуждались выше (см. гл. 22.2), в этом разделе будут описаны только реакции, затрагивающие атом фосфора в нуклеотидах. Так, будут рассмотрены некоторые детали химического и ферментативного гидролиза моно- и полинуклеотидов, в то время как другие гидролитические реакции нуклеиновых кислот, например кислотная апуринизация, будут лишь упомянуты в связи с тем, что в результате этой реакции происходит увеличение лабильности фосфодиэфирной связи. [c.140]

Нуклеиновые кислоты представляют собой полинуклеотиды, в которых отдельные нуклеотиды связаны фосфодиэфир-ными мостиками, образующимися в результате этерификации гидроксильной группы при одного полинуклеотида остатком фосфорной кислоты при С другого нуклеотида. Фосфо-диэфирная связь характерна и для РНК, и для ДНК, так как в её образовании не участвует атом замещение которого отличает РНК и ДНК друг от друга. Доказательства наличия фосфодиэфирных мостиков получены при изучении результатов ферментативного гидролиза нуклеиновых кислот. Последовательный гидролиз нуклеиновых кислот панкреатической дезоксирибонуклеазой и фосфоди эстеразой змеиного яда приводит к образованию нуклеозид-З -фосфатов. При гидролизе панкреатической дезоксирибонуклеазой в комбинации с фос-фодиэстеразой селезёнки получаются нуклеозид-З -фосфаты. Изображение структуры нуклеиновых кислот привычными структурными формулами (формула а на приводимой далее схеме) оказывается слишком громоздким, поэтому для описания последовательностей нуклеиновых кислот можно использовать более краткие записи. В первом варианте (запись б на приводимой схеме) остатки пентоз изображаются горизонтальными линиями, на которых указаны условные положения всех атомов углерода пентозы, участвующих в образовании молекулы (Г, 3 и 5 ). На конце черты возле атома С указывают обозначение нуклеинового основания (на приведённой схеме тимин, аденин и гуанин), а атомы С и С соединяют через атом Р. Второй вариант обозначения (запись в) — буквенная система, в которой используются буквенные обозначения нуклеиновых оснований (А, О, Т, U, С), а фосфатная группа обозначается буквой "р . Если она находится справа от обозначения нуклеинового основания, это означает, по зтери-фицирована группа при С , а если слева — при С . [c.115]

Интенсивное изучение биологических катализаторов дало возможность составить целостное представление об этих, по сути, наиболее важньгх структурах живой материй. В частности, было установлено, что все ферменты являются макромолекулами белковой природы. (Каталитическая активность специфичных полинуклеотидов, принимающих участие в сплайсинге РНК, является исключением, подтверждающим общее правило.) Первостепенное значение для функций ферментов имеет первичная структура, определяющая тип катализируемых реакций. Гидролиз пептидных связей трипсином или пепсином необратимо инактивирует ферменты. Для проявления каталитического действия большое значение имеет также нативность высших белковых структур (гл. 3). Обратимая денатурация является фактором подавления или восстановления ферментативной активности. Физико-химические свойства ферментов соответствуют таковым для белков, причем заряд играет существенное значение для каталитического акта. Молекулярные массы ферментов лежат в пределах от 10 до 1000 kDa и более, т. е. в большинстве случаев фермент по размерам гораздо больше, чем субстрат. [c.61]

Так же как и рибонуклеаза А, РНаза Т со значительно большей скоростью расщепляет одноцепочечные полинуклеотиды скорость гидролиза убывает в ряду СрС > СрА > СрС > Сри. [c.313]

Ферменты, расщепляющие ДНК и РНК. Известно значительное число ферментов, иеспецифичных к типу углеводного остатка в нуклеиновых кислотах. Так, фосфодиэстеразы. выделяемые из яда змей, гидролизуют олиго- и полинуклеотиды начиная с З -конца. путем последовательного отщепления нуклеозид-5 -фосфатов. Эти ферменты способны катализировать гидролиз одноцепочечных и со значительно меньшей скоростью двуспиральных полинуклеотидов. Напротив, фосфодиэстеразы из селезенки гидролизуют нуклеиновые кислоты начиная с 5 -конца, последовательно удаляя концевые звенья в виде нуклеозид-З -фосфатов. Оба фермента гидролизуют рибо-, дезоксирибо-, олиго- и полинуклеотиды и используются для получения мононуклеотидов. [c.314]

НИЯ частичного гидролизата поли-А на DEAE-целлюлозе в сложном градиенте летучего буферного раствора. Смеси олигонуклеотидов, образующиеся при ферментативном гидролизе природных полинуклеотидов, следует фракционировать в присутствии 7 М мочевины, подавляющей вторичные взаимодействия олигонуклеотидов с сорбентом (см. разд. Разделение компонентов нуклеиновых кислот ). [c.89]

В отличие от протеидов других классов простетические группы нуклеопротеидов— нуклеиновые кислоты, или полинуклеотиды, — являются макромолекулярными соединениями. Они имеют сложное строение и дают в результате гидролиза фосфорную кислоту, пентозу и пиримидиновые и пуриновые основания. Строение нуклеиновых кислот будет описано ниже (см. Нуклеиновые кислоты ). В плазме клетки (цитоплазме) было обнаружено также очень большое число шарообразных частиц, называемых микросомами, с молекулярными весами порядка нескольких миллионов, также состоящих из нуклеиновых кислот (рибонуклеиновой кислоты) и белков, В этих микросомах происходит синтез белков. Нуклеиновые кислоты микросомов действуют как матрицы или клише (гены), служащие для синтеза специфичных белков и для своего собственного воспроизведения (Н. Е, Паладе, 1955 г,), В этом синтезе участвуют также и ферменты, связывающие аминокислоты с аденозиимонофосфорпой кислотой (М, Хогланд, 1956 г.). [c.455]

В результате полного гидролиза нуклеиновых кислот минеральными кислотами образуется смесь пиримидинов и пуринов (см. ниже), сахар (а именно пентоза) и фосфорная кислота. Таким образом, нуклеиновые кислоты построены как продукты поликонденсации более простых компонентов, называемых нуклеотидами. Последние получаются при мягком гидролизе нуклеиновых кислот разбавленным аммиаком. Следовательно, нуклеиновые кислоты являются полинуклеотидами. [c.773]

Будучи экзонуклеазой, фермент вызывает последовательное разрушение З -гидроксильного конца цепи ДНК с освобождением мононуклеотидов (фиг. 41). Фермент этот гидролизует только двухцепочечную ДНК, вызывая распад 35—45% исходного количества полинуклеотида. Если фермент начинает свое разрушительное действие с двух З -гидроксильных групп па противоположных концах двухцепочечной молекулы (фиг. 42), то после распада примерно половины исходного количества остается кислотонерастворимая ДНК. Последняя имеет одноцепочечное строение и не подвергается дальнейшему гидролизу, хотя она и чувствительна к действию экзонуклеазы I. [c.96]

Короткие олигонуклеотиды, а также рибосомную РНК экзонуклеаза 1П не гидролизует, но она может вызвать освобождение цени ДНК с рибонуклеозид-5 -монофосфатнымп концевыми группами из полинуклеотида смешанного состава. [c.96]

С помощью химического и ферментативного гидролиза было показано, что синтетические полинуклеотиды, как и РНК, состоят из нуклеозид-5 -монофосфатных единиц, связанных между собой 3, 5 -фосфодиэфирными связями (стр. 46). Анализ концевых групп показал, что на конце полипептидной цепи находится фосфатная группа, этерифицированная по С-5 концевого нуклеозида. При гидролизе щелочью, фосфодиэстеразой змеиного яда, фосфодиэстеразой из селезенки или панкреатической рибонуклеазой эти полимеры дают точно такие же продукты, как и РНК. Очоа и его сотрудники воспользовались перечисленными свойствами, чтобы выяснить природу межнуклеотидных связей, образуемых с помощью фермента. Они синтезировали (А, Г, У, Ц)-полимер из смеси нуклеотидов, содержавшей АДФ, меченный по фосфору, и затем гидролизовали его фосфодиэстеразой змеиного яда (фиг. 87). Из полученных после гидролиза четырех нуклеозид-5 -фосфатов меченым оказался только АМФ, и его удельная радиоактивность соответствовала удельной радиоактивности первоначально включенного АМФ. Следовательно, во время синтеза фосфоэфирпая связь АМФ не затрагивалась. Если же синтезированный полимер гидролизовали щелочью или фосфодиэстеразой селезенки, то метку включал каждый из четырех пуклеозид-З -монофосфатов. Значит, в ходе синтеза полинуклеотидфосфорилаза формирует связи А—ф—А, Ц—ф—А, У—ф—А и Г—ф—А. Аналогичные результаты были получены с Р -УДФ. [c.253]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология