Природа межнуклеотидных связей - Химическая характеристика нуклеиновых кислот
Работы по определению способа соединения нуклеотидов в полимерных молекулах НК были успешно завершены в начале 50-х годов сразу после того, как была установлена структура нуклеотидов и изучены некоторые свойства их производных (главным образом эфиров). К этому же времени были разработаны методы выделения и очистки ДНК и РНК, так что исследование природы межмономерных связей проводилось с использованием чистых, хотя и сильно деградированных препаратов НК.
Первые сведения о типе межмономерной, или, как ее принято называть, межнуклеотидной связи были получены с помощью потенциометрического титрования. Эти сведения свидетельствовали о наличии как в РНК, так и в ДНК только одной гпдроксильной группы у каждой фосфатной группы (рКа~1). На основании этого было сделано заключение, что НК содержит структурную единицу дизамещенной фосфорной кислоты.
Естественно было предположить, что фосфатные остатки "сшивают" нуклеозиды за счет двух своих гидроксилов, а один остается свободным. Оставалось выяснить, какие части нуклеозидных фрагментов участвуют в образовании связи с фосфатными группами.
Поскольку НК могут быть дезаминированы действием азотистой кислоты, очевидно, что аминогруппы пиримидиновых и пуриновых оснований не принимают участия в образовании межнуклеотидной связи. Помимо этого потенциометрическое титрование указывало, что и оксо(окси)-группы остатков гуанина и урацила, входящих в состав НК, свободны. На основании этих данных было сделано заключение о том, что межнуклеотидные связи образованы фосфатной группой и гидроксильными группами углеводных остатков (т. е. что они являются фосфодиэфирными), которые, следовательно, и являются ответственными за образование полимерной цепи (НК). Таким образом, то, что принято обычно называть межнуклеотидной связью, представляет собой по существу узел, включающий систему связей:
(где С -- первичный или вторичный атомы углерода остатка углевода). При гидролизе ДНК и РНК в зависимости от условий реакции, образуются нуклеотиды с разным положением фосфатного остатка:
Если предположить, что в НК все межнуклеотидные связи идентичны, то, очевидно, что они могут включать помимо фосфатного остатка только З'-гидроксильную группу одного нуклеозидного звена и 5'-гидроксильную группу другого нуклеозидного звена (3'--У-связь). В случае же их неравноценности в полимерной цепи ДНК могли бы одновременно существовать три типа связей: 3'--5', 3'--3' и 5'--5'. Для РНК за счет участия 2/-гидpoкcилыIoй группы число типов связи должно было быть еще больше.
Установить истинную природу межнуклеотидных связей в нативных ДНК и РНК удалось в результате направленного расщепления биополимеров с помощью химического и ферментативного гидролиза и последующего выделения и идентификации полученных при этом фрагментов.
Похожие статьи
-
Макромолекулярная структура ДНК - Химическая характеристика нуклеиновых кислот
В 1953 г. Уотсон и Крик, опираясь на известные данные о конформаци нуклеозидных остатков, о характере межнуклеотидной связи в ДНК и закономерности...
-
Состав нуклеиновых кислот - Химическая характеристика нуклеиновых кислот
Нуклеиновые кислоты - это биополимеры, макромолекулы которых состоят из многократно повторяющихся звеньев - нуклеотидов. Поэтому их называют также...
-
Нуклеиновые кислоты (НК) представляют собой гетерополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Нуклеотид состоит из азотистого основания, связанного...
-
ОБЩИЕ СВОЙСТВА - Нуклеиновые кислоты
Молекулы нуклеиновых кислот содержат множество отрицательно заряженных фосфатных групп и образуют комплексы с ионами металлов; их калиевая и натриевая...
-
Выделение рибонуклеиновых кислот - Химическая характеристика нуклеиновых кислот
Методы, используемые для экстракции рибонуклеиновых кислот, частично зависят от природы органа или организма. В одном из ранних методов, использованном...
-
Выделение дезоксирибонуклеиновых кислот - Химическая характеристика нуклеиновых кислот
Живые клетки, за исключением сперматозоидов, в норме содержат значительно больше рибонуклеиновой, чем дезоксирибонуклеиновой кислоты. На методы выделения...
-
Состав ДНК, Состав РНК - Химическая характеристика нуклеиновых кислот
Исследуя нуклеотидный состав нативных ДНК различного происхождения, Чаргафф обнаружил следующие закономерности. 1. Все ДНК независимо от их происхождения...
-
По первой в истории изучения ферментов классификации их делили на две группы: Гидролазы , ускоряющие гидролитические реакции, и Десмолазы , ускоряющие...
-
Азотистые основания входящие в состав нуклеиновых кислот - Основы генетики
Азотистые основания -- гетероциклические органические соединения, производные пиримидина и пурина, входящие в состав нуклеиновых кислот. Для сокращенного...
-
Характеристика пептидной связи - Первичная структура белков
Пептидная связь имеет характеристику частично двойной связи, поэтому она короче, чем остальные связи пептидного остова, и вследствие этого мало подвижна....
-
Первичная структура - понятие, обозначающее последовательность аминокислотных остатков в белке Пептидная связь - основной вид связи, определяющий...
-
Химическая природа и классификация гормонов - Понятие гормонов
Гормоны следует классифицировать по трем основным признакам. 1. По химической природе. 2. По эффекту (знаку действия) - возбуждающие и тормозящие. 3. По...
-
Клетка - основная структурная и функциональная единица жизни, ограниченная полупроницаемой мембраной и способная к самовоспроизведению. В растительной...
-
Гидрофобные мазевые основы. В группе гидрофобных основ объединены основы и их компоненты, имеющие различную химическую природу и обладающие ярко...
-
Фолиевая кислота - Характеристика регуляции гемопоэза
Другие названия: витамин Вс, фолацин, птероилглютаминовая кислота, фолат. Фолиевая кислота обязана своим названием листьям (folium - лист) шпината, где...
-
Нуклеиновые кислоты - Этические принципы научных исследований
К ним относятся ДНК - и РНК. В 1953 г. Д. Уотсон и Ф. Крик открыли структуру ДНК состоящую из двух цепей, спирально закрученных относительно друг друга....
-
Цикл трикарбоновых кислот - Основы биоэнергетики
Образующийся в ПВК-дегидрогеназной реакции ацетил-КоА далее вступает в Цикл трикарбоновых кислот (ЦТК, Цикл лимонной кислоты , Цикл Кребса ). Кроме...
-
Благодаря постоянному и беспорядочному броуновскому движению молекул воды [4] две идентичные по всем параметрам биомолекулы (БМ) способны не только...
-
В основе расходования воды растительным организмом лежит процесс испарения -- переход воды из жидкого в парообразное состояние, происходящий при...
-
Все живое обладает молекулярной, клеточной, тканевой и иной структурностью. На молекулярном уровне начинаются и осуществляются важнейшие процессы...
-
Общая характеристика - Сера в природе и организме человека
СЕРА, S (Sulfur)-- химический элемент VI группы периодической системы Менделеева, атомный номер 16, атомная масса 32,066. Природная сера состоит из 4...
-
Выделяют три группы углеводов: моносахариды, или простые сахара (глюкоза, фруктоза); олигосахариды - соединения, состоящие из 2-10 последовательно...
-
Из всех перечисленных типов питания углеродом фотосинтез зеленых растений, при котором построение органических соединений идет за счет простых...
-
Аспекты проблемы Термин "ферменты вирусов" может употребляться в узком и широком смысле слова. В первом случае имеется в виду ферментативная активность,...
-
Азотистые небелковые вещества, Безазотистые органические вещества мышц - Химический состав мышц
Азотистые небелковые вещества представлены в мышцах: * креатином, из которого образуется креатинфосфат. Эти соединения составляют 60% небелкового азота...
-
Энергия - Естествознание - единая наука о природе
Земля планета солнечной энергии. "Живая сила" Лейбница. Основы термодинамики. Энтропия. Демон Максвела. На нашей планете основным источником энергии...
-
Требования к АМП - Структурно-функциональная характеристика бактериальных биопленок
1. ЛС с улучшенной пенетрацией в биопленки (например, за счет совершенствования форм доставки АМП). 2. Использование веществ, способных препятствовать...
-
Популяции, характеристика и особенности
Объектом изучения демоэкологии, или популяционной экологии, служит популяция. Ее определяют как группу организмов одного вида (внутри которой особи могут...
-
Общие понятия о дезоксирибонуклеиновых кислотах - ДНК
Дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК) -- нуклеиновые кислоты, содержащие в качестве углеводного компонента дезоксирибозу, а в качестве одного из...
-
Химическое строение, Метаболические функции, Биохимические функции - Витамин Н, биотин
Кристаллы биотина бесцветны, имеют форму игл и температуру плавления 220°С, хорошо растворимы в спирте и в воде. Витамин, выделенный из яичного желтка,...
-
Включения в их связь с вирусной инфекцией У насекомых известно много различных вирусных болезней. Некоторые из них поражают полезных насекомых, таких,...
-
Опишите химический состав вирусов - Особенность взаимодействия вируса и клетки
Простые вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и нескольких кодируемых ею полипептидов. Более сложные вирусы обычно содержат также липиды и углеводы; у...
-
Значення водоростей у народному господарстві. Водорості широко використовують у народному господарстві. Багато з них людина здавна використовувала в їжу...
-
В процессе производства раствора дезоксикортикостерона ацетата в масле 0,5% для инъекций химических превращений не происходит. Технологическая схема...
-
Характеристика липосом - Технология получения мягких лекарственных форм салициловой кислоты
Одно из быстро развивающихся направлений фармакологии - разработка систем доставки лекарственных препаратор. В настоящее время с успехов применяются...
-
Для соприкосновения листа с атмосферой имеются поры-устьица. Устьице -- это отверстие (щель), ограниченное двумя замыкающими клетками. Устьица...
-
Факторы, влияющие на интенсивность дыхания - Нуклеиновые кислоты и их структура
Дыхание, подобно другим процессам жизнедеятельности, зависит от факторов среды: температуры, влажности, содержания кислорода, степени освещенности и др....
-
Влияние внутренних и внешних факторов на фотосинтез - Нуклеиновые кислоты и их структура
Фотосинтез осуществляется в полуавтономных органеллах - хлоропластах. Однако он в значительной мере контролируется процессами, происходящими в растении,...
-
+ раздражителями - блокаторами - ингибиторами - инактиваторами - мессенджеры Раздражитель, к восприятию которого биосистема специально приспособилась в...
-
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) состоит из органического основания аденина (I), углевода рибозы (II) и трех остатков фосфорной кислоты (III)....
Природа межнуклеотидных связей - Химическая характеристика нуклеиновых кислот