Азотистые основания

Аденозин, гуанозин и уридин, тимидин, цитидин.

Пиримидинов: урацил (У), тимин (Т) и цитозин (Ц).

Нуклеозиды – азотистое основание + сахар:

Нуклеотиды – нуклеозиды + Н₃РО₄ – нуклеозидмонофосфаты:

адениловая (АМФ), гуаниловая (ГМФ), уридиловая (УМФ), тимидиловая (ТМФ), цитидиловая (ЦМФ) кислоты.

Нуклеозиддифосфаты: АДФ, ГДФ, УДФ, ТДФ, ЦДФ.

Нуклеозидтрифосфаты: АТФ, ГТФ, УТФ, ТТФ, ЦТФ.

Минорные основания входят в состав 10% от всех нуклеотидов. Обнаружено до 50 разновидностей. Встречаются в т-РНК, р-РНК и митохондриальной ДНК. Защищают НК от действия гидролитических ферментов, увеличивают период полужизни (продолжительность существования).

Строение азотистых оснований, нуклеозидов и нуклеотидов.

Пиримидиновые:

Кето-енольная таутомерия – очень важное свойство пиримидиновых оснований, поскольку в состав нуклеозидов они входят только в лактам форме.

Пуриновые:

Общее в структуре пиримидиновых и пуриновых оснований – это наличие иминогруппы (-NH-). Именно она участвует в присоединении углеводов к азотистым основаниям и образует характерную для пиримидиновых и пуриновых нуклеозидов N-гликозидную или нуклеозидную связь.

Нуклеозиды и нуклеотиды.

УРОВНИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

Первичная структура – это последовательность расположения мононуклеотидов в полинуклеотидной цепи ДНК и РНК. Главной связью первичной структуры служит 3’,5’ – фосфодиэфирная связь. Расшифрована почти для всех видов т-РНК, содержащих от 72 до 80 нуклеотидов. Первыми были Келли (аланиновая т-РНК) и Баев (валиновая т-РНК). Для ДНК расшифровать пока не удалось, но тип строения аналогичен РНК.

Вторичная структура – это пространственная упаковка нуклеотидной цепи в виде спирали. Она характерна для ДНК и частично для РНК. Стабилизирующая связь – водородная. Она образуется между комплементарными парами азотистых оснований. Комплементарность – это избирательность взаимодействия путем реализации химического сродства. Материальным обоснованием этого свойства служат правила Чаргаффа, устанавливающие количественные соотношения для азотистых оснований в ДНК:

1. Количество аденина равно количеству тимина, а гуанина – цитозину:

А=Т Г=Ц или А/Т=1 Г/Ц=1

2. Молярные доли пуринов и пиримидинов равны:

А+Г=Ц+Т или А+Г/Ц+Т=1

3. Количество аденина и цитозина равно количеству гуанина и тимина:

А+Ц=Г+Т или А+Ц/Г+Т=1

4. Количество комплементарных пар в ДНК различно. Это видовой коэффициент специфичности. Он имеет таксономическое значение:

Г+Ц/А+Т=1

У эукариотов он равен 0.79-0.99 и указывает на АТ-тип ДНК. У прокариотов (бактерии, дрожжевидные организмы) составляет 0.5-2.4 и соответствует ГЦ-типу ДНК. Кроме образования спирализованных участков в ДНК и РНК, комплементарность руализуется в процессах репликации, транскрипции и трансляции.

Схема вторичной структуры ДНК.

ДНК – две цепи образуют правовращающую спираль (Крик, Уотсон). Азотистые основания располагаются внутри, а остов – снаружи. Цепи антипараллельно направлены. А-форма соответствует траскрипции, а В-форма – репликации. Для т-РНК характерно: 1) плоское изображение в виде кленового листа, 2) места для связывания с рибосомами, АМК и ферментами, 3) специфическая последовательность из трех нуклеотидов – антикодон, комплементарен тринуклеотидной последовательности на м-РНК- кодону, 4) спирализованные участки – ножки «кленового листа».

Третичная структура – трехмерное расположение в пространстве.

Для ДНК:

1. Линейная одноцепочечная у бактериофага

2. Кольцевая одноцепочечная у вирусов и митохондрий

3. Кольцевая двойная спираль

4. Суперспираль в составе хромосом (упаковка с 8см до 5 нм).

Для РНК:

1. Рибосомная характеризуется высокой степенью спирализации.

2. Двухцепочечные у вирусов. Однотипна ДНК (вирус раневых опухолей растений).

Главные стабилизирующие связи слабого взаимодействия – гидрофобные, диполь-дипольные. Суперспирали образуются при участии топоизомераз. Соединяются с положительно заряженными белками – гистонами.

Характеристики	Типы РНК
и-РНК	р-РНК	т-РНК
Структура	информасома	рибосома	кленовый лист
Срок жизни	самый маленький	самый большой	большой
Степень метилирования	нет	самая высокая	есть
Кол-во, %
Размеры	большие	различные	самые маленькие
Функция	информационная	структурная	транспортная
Количество при трансляции	одна	несколько различных	20 видов