дезоксирибоза конформации

Все пять гетероциклических оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот, имеют плоскую конформацию. В то же время для остатков рибозы и дезоксирибозы плоская конформация (когда атомы углерода СГ, С2, СЗ, С4 и гетероатом кислорода находятся в одной плоскости) энергетически невыгодна. Среди многочисленных теоретически возможных конформаций этих остатков в полинуклеотидах реализуются только две либо С -эндо-, либо СЗ - [c.22]

Конформация полинуклеотидной цепи в большой степени зависит от конформации рибозы (дезоксирибозы). В кристаллах нуклеозидов и нуклеотидов, а также полинуклеотидов, рибоза встречается в четырех конформациях, различающихся тем, какой из атомов пятичленного цикла Сг или Сз выведен из плоскости остальных четырех атомов. Перечислим эти конформации [c.491]

Конформации рибозы и дезоксирибозы [c.168]

В РНК во 2-м положении рибозных остатков имеются свободные гидроксильные группы, которые сильно влияют на конформацию полимера. Отсутствие 2-ОН-группы в дезоксирибозе делает ДНК более устойчивой к щелочной деградации. [c.127]

Конформация полинуклеотидной цепи зависит от конформа-а ии сахара — рибозы или дезоксирибозы. Сахар встречается в четырех конформациях, различающихся тем, какой из атомов [c.224]

Замена дезоксирибозы на рибозу или тимина на урацил не дает оснований считать, что конформации РНК и ДНК в растворе должны существенно различаться между собой. Однако поведение этих веществ в растворе в действительности оказывается различным, что может быть объяснено так же, как объясняется образование этих двух полимеров в живом организме. Цепи двойной спирали ДНК разделены, и каждая из них служит матрицей, определяющей последовательность остатков оснований во вновь образованной цени, которая должна удовлетворять правильному расположению А — Т и Г — Ц (рис. 42). Этот процесс, в котором создается равное число комплементарных, дополняющих друг друга цепей с последовательностью мономерных звеньев, идентичной последовательности исходной макромолекулы, может быть продемонстрирован на примере бесклеточной системы, как это и было показано изящными экспериментами в лаборатории Корнберга [356, 357]. При биосинтезе РНК последовательность мономеров также определяется [c.129]

Представляет интерес провести детальные расчеты оптимальных конформаций рибозы и дезоксирибозы с различными заместителями с целью объяснить отмеченные выше закономерности, полученные из анализа экспериментальных данных. [c.174]

Пространственное расположение молекулы нуклеозида определяется конформацией углеводного цикла. В основе рибозы и 2-дезоксирибозы лежит тетрагидрофурановый цикл, который, аналогично циклопентану, не является плоским. Для тетрагидрофурана возможны два типа конформаций конформация с четырьмя копланарными атомами, так называемая -конформация, и конформация с тремя копланарными атомами — Т -конформация. Для нуклеозидов и нуклеотидов наиболее стабильны -конформации с внеплоскостным расположением атома Сг или атома Сз-(данные о возможности существования конформаций с внеплоскостным расположением обоих атомов для нуклеозидов и нуклеотидов пока немногочисленны). Выступающие из плоскости кольца атомы или Сд могут быть смещены в направлении атома С5 или в противоположную от него сторону, что определяет соответственно возможность существования эндо- или экзо-конформаций (рис. 46). Атомы С , О, С4 и Сд- (или С2О — копланарны. Наиболее часто в нуклеозидах встречается эндо-ков-формация [c.365]

Рентгеноструктурный анализ нуклеозидов и нуклеотидов (рибо-и дезоксирибо-ряда) показывает близкую аналогию конформации остатков 2 -дезоксирибозы и рибозы в них. Наиболее точные, по нашему мнению, данные об отклонении атомов в остатках моносахарида дезоксирибонуклеозидов и дезоксирибонуклеотидов от плоскости С- —С-4 —О сведены в табл. 2.5. [c.133]

В пятичленных циклах наличие гетероатомов приводит к большему или меньшему торможению псевдовращения. Особый интерес представляют кислородсодержащие кольца, поскольку они являются аналогами рибозы и дезоксирибозы — важных компонентов нуклеиновых кислот. Отложив рассмотрение конформаций рибозы до раздела 1 гл. 9, остановимся на ее простей- [c.164]

Можно ли предсказать равновесные конформации углеводного остатка и оценить относительные энергии эндо- и э/сзо-форм Очевидно, что, располагая эмпирическими потенциальными функциями и пользуясь приемами, описанными в гл. 2, это нетрудно сделать. А. А. Луговской и В. Г. Дашевский [14] рассматривали энергию напряжения Р-Д-рибозы (или дезоксирибозы) в следующем виде [c.403]

И N9. Присоединение рибозы или 2 -дезоксирибозы к кольцевой структуре основания происходит за счет относительно кислотолабильной Ы-гликозидной связи. Теоретически остаток сахара и пуриновое (или пиримидиновое) основание способны свободно вращаться вокруг оси гликозидной связи, однако в действительности существуют стерические препятствия этому. Конформация анти значительно более предпочтительна для природных нуклеозидов нежели син (рис. 34.9). Подробное объяснение этому феномену вы найдете в гл. 37. Здесь мы скажем лишь о том, что форма анти является необходимым условием для комплементации пуриновых и пиримидиновых оснований в двухцепочечной молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты В-формы. (Поскольку О-рибоза изображена в общепринятом виде на большинстве рисунков этой и других глав, пуриновые и пиримидиновые нуклеозиды и нуклеотиды показаны в менее предпочтительной син-конформации.) [c.7]

Наиболее сильное изменение конформации происходит при превращении А-формы ДНК в В-форму. В частности, при этом резко смещается пространственная структура р-0-2-дезоксирибозы в ее составе, вследствие чего угол наклона плоскости оснований к оси спирали изменяется более чем на 20° (рис. 68). [c.206]

Уже на раннем этапе изучения пространственной структуры ДНК выяснилось, что при изменении внешних условий двойная спираль может принимать формы, отличные от уотсон-криковской (В-фор-мы). Так, при понижении влажности (в препарате образца для рентгеноструктурного анализа) или активности воды в растворе (при добавлении спирта, например) ДНК переходит в так называемую А-форму (рис. 14). Этот переход связан в первую очередь с изменением конформации углеводного остатка. Если в В-форме ДНК остаток дезоксирибозы находится в С2 -дайо-конформации, то при переходе в А-форму он принимает СЗ -зк<Зо-конформацию. Как было показано на рис. И, это приводит к уменьшению расстояния между фосфатными группами и, следовательно, к уменьшению расстояний между нуклеотидными парами вдоль оси спирали (до примерно 0,25 нм при И нуклеотидных остатках на виток спирали).. Диаметр спирали увеличивается, изменяется ширина и глубина бороздок, пары оснований образуют с осью спирали угол около 20 и, главное, смещены к пери(]жрии спирали. Вследствие этого спи- [c.26]

Основания и связанные с ними атомы практически копланарны. Кольцо дезоксирибозы в составе Н. всегда неплоское и обычно находится в С г- или Сз-э//< о-конформации (атом С соотв. в положении 2 нлн 3 располагается над фуранозным кольцом). В р-ре эти конформации находятся в динамич. равновесии. Их взаимное превраш. происходит через О -энЭо-конформацию положение равновесия определяется природой заместителей при атомах в положениях С-2 и С-3. [c.303]

Теорет аческие расчеты конформаций нолинуклеотидных цепей и двойных спиралей по просты, так как эти конформации зависят от многих углов. Конформационно лабильна и группа рибозы или дезоксирибозы. Соответственно проводятся расчеты с жестким и мягким сахаром. [c.225]

Впервые структура 2-дезоксирибозы была рентгенографически определена при изучении 5 -бромдезокситимидина с максимальной погрешностью в длинах связи 0,2 А [5]. Эта довольно грубо определенная структура дезоксирибозы была единственной, которой мог воспользоваться Спенсер в 1959 г. [6] для построения модели, из которой вытекал ряд структурных особенностей фуранозного кольца. В частности, он показал, что наиболее выгодные конформации соответствуют отклонению атомов Сг или Сз из плоскости других четырех атомов. [c.169]

В табл. 2.2 показана также единственно возможная конформация остатка рибозы или дезоксирибозы в нуклеозидах, при которой наиболее объемистые заместители занимают квазиэкваториальные положения — конформации (О-эндо-)Х, когда из плоскости выведен кислород цикла. При этой конформации, однако, гидроксильные группы при С-2 и С-З остатка рибозы занимают крайне невыгодные (см. рис. 2.1) биссектриальные положения. [c.129]

Эти данные показывают, что конформацию 2 -дезоксиаденозина следует считать промежуточной между Уу- и Гу-конформациями конформацию тимидин-5 -фосфата — близкой к конформации аде-нозин-З -фосфата (промежуточная между У и У -конформация-ми), а 5-фтор-2 -дезоксиуридина — к конформации цитидин-З -фос-фата (промежуточная между У - и Гз -конформациями). В других исследованиях остатку 2 -дезоксирибозы приписана У -конфор-мация она обнаружена в 5-бром-2 -дезоксиуридине 5-иод-2 -дез-оксиуридине 2 и нуклеозидах, входящих в комплекс 2 -дезоксигуа-нозина с 5-бром-2 -дезоксицитидином [c.133]

Наконец, последний вопрос — о типе спирали (правовращающая или левовращающая) был также решен путем построения стереохимической модели, в которой основания образовывали комплементарные пары аденин-урацил и гуанин-цитозин. При этом использовались данные по конформации дезоксирибозы, длине и расположению М-гликозидной связи и длине и углах связей Р—О при тетраэдрической конфигурации атома фосфора. Как оказалось, спираль должна быть правовращающей, поскольку построение левовращающей модели без нарушения ван-дер-ваальсовых радиусов затруднительно (см. стр. 255). Следует еще подчеркнуть, что, если ось симметрии второго порядка перпендикулярна оси спирали, направление двух цепей, составляющих молекулу, должно быть противоположным. Следовательно, на каждом конце двухспиральной молекулы находится З -конец одной и 5 -конец другой односпиральных компонент. В построенной таким образом модели угол между соседними парами оснований (т. е. линиями, соединяющими атомы С-1 остатков дезоксирибозы в комплементарных парах) составляет 36°. Основания расположены вдоль оси параллельно друг другу, и их плоскости составляют угол примерно 90° с осью спирали плоскости дезоксирибофуранозного кольца почти параллельны оси спирали. Основания, образующие [c.252]

Остановимся сначала на конформациях углеводного остатка — 2-дезокси-р-0-рибозы в ДНК или p-D-рибозы в РНК- Пространственная структура 2-дезоксирибозы впервые была грубо определена в результате рентгеноструктурного исследования кристалла 5-бромтимидина. Эта структура была единственной, которой мог воспользоваться Спенсер [5] в конце пятидесятых годов для построения модели, показавшей ряд структурных особенностей фуранозного кольца. Прежде всего он нашел, что наиболее выгодные конфор.мации соответствуют отклонению атомов Сг- и Сз из средней плоскости остальных четырех атомов кольца. [c.402]

Рассмотрим сначала угол у, характеризующий взаимное положение основания и углеводного кольца. Очевидно, если заданы угол X и конформация углеводного кольца, то структуру нуклеозида можно считать полностью определенной. До того, как была предложена рассмотренная выше номенклатура конформаций, для описания вращения вокруг гликозидной связи обычно использовался угол введенный Донохью и Трубладом [18] и определяемый как угол, образованный следом плоскости основания и проекцией связи Сг —О рибозы (или дезоксирибозы) на плоскость, перпендикулярную гликозидной связи. Положительные углы отсчитываются по часовой стрелке, если смотреть вдоль связи С —N от С1 к М фск считается равным 0°, когда угол между проекциями связей С]—О и N5—С4 в пурине (или N1—Са в пиримидине) равен 180°. Из рассмотрения молекулярных моделей авторы заключили, что существуют две предпочтительные области торсионных углов. Первая — с ф , равным —30 45° (ан/пм-область), вторая — с фсм, равным + 150 45° (син-область). Например, для аденозина [c.407]

Все изложенные результаты по конформациям нуклеозидов были получены в предположении, что рпбоза пли дезоксирибоза имеют фиксированные координаты атомов. Однако нельзя думать что при поворотах основания вокруг гликозидной связи углы вращения фуранозного кольца останутся неизменными. В связи с этим А. А. Льговской, В. Г. Дашевский и А. И. Китайгородский [c.408]

В группе нуклеиновых кислот, известных как рибонуклеиновые кислоты (РНК), углеводом является о-ри-боза, дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) построены из о-2-дезоксирибозы. Основаниями в ДНК являются аденин и гуанин, которые содержат пуриновую циклическую систему, и цитозин, тимин и 5-метилцитозин, содержащие пиримидиновое кольцо. РНК содержит аденин, гуанин, цитозин и урацил. Свойства этих оснований и их последовательность в полинуклеотидной цепи различны для разных нуклеиновых кислот. Это их первичная структура, а спиральная или неупорядоченная конформация образуют вторичную структуру (разд. 5.1), Пиримидин-рибозид 51 н пурии-2-дезоксирибозид 52 являются представителями этого валяного класса природных соединений. [c.88]

Преимущественные конформации рибозы, полученные из рентгеноструктурых исследований, оказываются различными для разных полинуклеотидных спиралей и мононуклеотидов. В спиралях РНК рибоза находится почти исключительно в -эндо-конформации. Для мономерных рибонуклеотидов конформации С -эндо и С -эндо встречаются примерно в одинаковом числе структур, исследованных с помощью рентгеноструктурного aнaJ.изa кристаллов или методом ЯМР в растворе. Дезоксирибоза в спиралях ДНК может находиться как в конформации С -эндо, так и С -эндо, но в мономерных дезоксирибонуклеотидах почти всегда обнаруживается С -эндо-конформация. Пира-ноза в составе В-формы должна находиться в С -эндо-конформации. Полинуклеотиды в А-форме и РНК-10 или 11 содержат сахара в С -эндо-конформации. Точная величина проигрыша в энергии при переходе от -эндо к -эндо-конформации для рибонуклеотидов неизвестна, однако перевод РНК в В-форму связан с огромными энергетическими затратами, поскольку при этом необходимо перевести в состояние с более высокой энергией все звенья цепи. По-видимому, РНК не может находиться в В-форме из-за энергети- [c.175]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология