Аденин и Гуанин 2019

Аденин против Гуанине

Наше тело состоит из разных систем, и каждая система состоит из органов. Наши органы состоят из многочисленных и микроскопических клеток разных форм и размеров. Предыдущие утверждения обычно являются наиболее распространенными понятиями, о которых мы знаем, когда речь идет о том, как наше тело разбито на более мелкие части. В большинстве случаев мы обычно заканчиваем ячейками в качестве последней части. Это действительно справедливо, поскольку клетки считаются самой маленькой частью нашего тела.

Тем не менее, некоторые из них вышли бы за пределы и в наши камеры. Наши клетки имеют много различных частей, которые имеют простые функции для выживания клетки. Эти части помогают клеточному процессу питательных веществ и минералов, размножаются и функционируют. Более того, в ядре есть основная информация, в которой все наши генетические данные сохранены. Здесь наша ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) содержится и развивается. Наряду с другими компонентами, такими как РНК (рибонуклеиновая кислота), наша ДНК рассматривается как та, которая дает нам нашу собственную идентичность как людей.

Наша ДНК содержит «чертежи» или генетическую информацию для того, чтобы наши клетки функционировали и воспроизводились. Но опять же, некоторые спрашивали, что составляет нашу ДНК? Поскольку наша ДНК жизненно важна для нашего собственного нормального функционирования и роста, поэтому важно, чтобы мы немного знали о том, из чего она состоит. Таким образом, мы идем дальше в его состав и разрушаем ДНК на 4 соединения, а именно аденин, цитозин, гуанин и тимин.

Среди 4 аденин и гуанин состоят из пуриновых производных. Пурины характеризуются своей структурой двойного кольца в своих химических формулах. Таким образом, мы теперь обсудим разницу между этими двумя.

Давайте сначала поговорим об аденине. Аденин представляет собой нуклеотидную основу, которая поступает из пуринов. Это органическое соединение, которое присутствует в ДНК и РНК, и в основном отвечает за клеточное дыхание. Наряду с гуанином он участвует в образовании нуклеотидов в нуклеиновых кислотах. Кроме того, аденин имеет химическую формулу C5-H5-N5 (5-карбонов-5-гидроксин-5-нитрогенов). Кроме того, аденин связывается с другими нуклеотидами с образованием энергии, что важно для клеточной функции.

С другой стороны, гуанин также является производным пурина. Его отличие от аденина заключается в его химической формуле: C5-H5-N5-O (5-карбоны-5-гидроксин-5-нитроген-1-оксиген). Тем не менее, это важный компонент в образовании нуклеиновых кислот для ДНК и РНК. При соединении с другими соединениями гуанин отвечает за внутриклеточные сигнальные сети, что важно для связи внутри клетки.

Если вы хотите узнать больше об этой теме, вы можете прочитать дальше, поскольку здесь представлены только основные сведения.

Резюме:

1. Наша ДНК и РНК состоят из нуклеотидов, в которых аденин и гуанин являются пуриновыми.

2. Аденин с химической формулой C5H5N5 ответственен за клеточное дыхание.

3. Гуанин с химической формулой C5H5N5O играет роль во внутриклеточных сетях сигнализации.

ru.esdifferent.com

ГУАНИН • Большая российская энциклопедия

  • В книжной версии

    Том 8. Москва, 2007, стр. 107

  • Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: М. Г. Ивановская

ГУАНИ́Н (2-ами­но-6(1H)-ок­со­пу­рин), пу­ри­но­вое ос­но­ва­ние. Вхо­дит в со­став нук­леи­но­вых ки­слот, нук­лео­зи­дов (гуа­но­зи­на и де­зок­си­гуа­но­зи­на) и гуа­ни­но­вых нук­лео­ти­дов (см. Гуа­но­зин­фос­фор­ные ки­сло­ты). В со­став РНК по­ми­мо Г. в не­боль­шом ко­ли­че­ст­ве вхо­дят его ме­ти­ли­ро­ван­ные про­из­вод­ные (т. н. ми­нор­ные ос­но­ва­ния) – 1-ме­тил­гуа­нин, N2-ме­тил­гуа­нин, N2-ди­ме­тил­гуа­нин и 7-ме­тил­гуа­нин. У разл. ор­га­низ­мов Г. встре­чает­ся в сво­бод­ном со­стоя­нии: со­став­ля­ет осн. мас­су экс­кре­мен­тов птиц и пау­ков (у них Г. ко­неч­ный про­дукт азо­ти­сто­го об­ме­на), обу­слов­ли­ва­ет пер­ла­мут­ро­вый блеск че­шуи рыб и ра­ко­вин мол­лю­сков. Он яв­ля­ет­ся струк­тур­ным ком­по­нен­том ря­да ко­фер­мен­тов, ис­поль­зу­ет­ся при био­син­те­зе ри­боф­ла­ви­на и фо­лие­вой ки­сло­ты. Под дей­ст­ви­ем фер­мен­та гуа­нин­деза­мина­зы пре­об­ра­зу­ет­ся в ксан­тин. В ор­га­низ­ме че­ло­ве­ка (в пе­че­ни, тон­ком ки­шеч­ни­ке и поч­ках) Г., об­ра­зую­щий­ся в ре­зуль­та­те ме­та­бо­лич. рас­па­да нук­леи­но­вых ки­слот, как пра­ви­ло, по­втор­но ис­поль­зу­ет­ся при син­те­зе гуа­ни­но­вых нук­лео­ти­дов. В со­ста­ве нук­леи­но­вых ки­слот об­ра­зу­ет ком­пле­мен­тар­ную па­ру с ци­то­зи­ном (G–C) и не­ка­но­ни­че­скую па­ру с ура­ци­лом (G–U) – в струк­ту­ре РНК. У че­ло­ве­ка бо­га­тые гуа­ни­но­вы­ми нук­лео­ти­да­ми по­сле­до­ва­тель­но­сти, об­на­ру­жен­ные в те­ло­мер­ной час­ти ДНК, спо­соб­ны об­ра­зо­вы­вать че­ты­рёх­це­по­чеч­ные струк­ту­ры (G-квад­ру­п­лек­сы), пре­пят­ст­вую­щие ра­бо­те фер­мен­тов, ре­гу­ли­рую­щих де­ле­ние кле­ток и экс­прес­сию ге­нов. Под дей­ст­ви­ем окис­ли­те­лей или при об­лу­че­нии Г. пре­вра­ща­ет­ся в 7,8-ди­гид­ро-8-ок­со­гуа­нин, на­ко­п­ле­ние ко­то­ро­го при­во­дит к преж­де­вре­мен­но­му ста­ре­нию, он­ко­ло­ги­че­ским и др. за­бо­ле­ва­ни­ям. См. так­же Азо­ти­стые ос­но­ва­ния.

bigenc.ru

11.2.2. Азотистые основания- производные пурина( аденин, гуанин)

пурин

Пурин- конденсированное гетероароматическое соединение, в составе которого два гетероциклических соединения: пиримидин и имидазол. Обратите внимание на правило нумерации атомов. Атом водорода может занимать два положения : у атома N9и у атомаN7( устанавливается равновесие между двумя изомерами)

В составе нуклеиновых кислот ДНК и РНК обнаружены два соединения, производные пурина: аденин и гуанин.

аденин гуанин

6-аминопурин 2-амино-6-оксопурин

Атом водорода в имидазольном цикле пурина и гуанина также может занимать положения N7 или N 9 , но нуклеиновых кислотах реализуется формаN9–Н и с этим атомомобразуетсяN9 — гликозидная связь в нуклеозидах. нуклеотидах и нуклеиновых кислотах.

Гуанин может образовать две таутомерные формы: лактимную и лактамную , но вновь в составе нуклеиновых кислот гуанин существует в лактамной форме, которая обеспечивает образование комплементарной пары с цитозином.

Незначительные изменения в строении азотистых оснований изменяет их биологическую роль и биологическую активность. Это обстоятельство используют при создании лекарственных препаратов., тормозящих образование нуклеиновых кислот в клетках микроорганизмов, которые инфицируют организм человека , или в раковых клетках, отличающихся высокой способностью к делению ( См. лекцию « Лекарственные препараты»).

11.3. Нуклеозиды

Нуклеозидом называется N -β- гликозид, у которогоагликон( неуглеводная часть) является азотистым основанием , производным пиримидина или пурина.

В зависимости от того, какой моносахарид входит в состав нуклеозида, их подразделяют на два вида — рибозиды и дезоксирибозиды.

Нуклеозиды являются промежуточными соединениями в синтезе нуклеотидов, и в клетке в иных метаболических процессах не участвуют, но синтетические нуклеозиды нашли применение как лекарственные препараты. Они обладают меньшей токсичностью, чем входящий в их состав

агликон( производное пиримидина или пурина), всасываются нуклеозиды лучше по сравнению со свободными азотистыми основаниями.

Номенклатура.

Нуклеозиды, содержащие в своем составе пиримидин, имеют в названии

окончание — ин

Нуклеозиды, содержащие в своем составе пурин , имеют в названии

окончание — озин

Обратите внимание на номенклатуру нуклеозидов, содержащих тимин.

Тимин- основание ДНК , и если нуклеозид содержит дезоксирибозу, то в названии нуклеозида ( тимидин) не требуется подчеркивать химическую природу углевода.

Если тимин связан с рибозой, что представляет собой нетипичную биологическую ситуацию,

то в названии указывается название углевода (тимидинрибозид или рибозид тимидина

Наиболее распространенные нуклеозиды

Тип связиN -β- гликозидная

Азотистое основание

Нуклеозид

углевод рибоза

Нуклеозид

углевод дезоксирибоза

урацил

уридин

дезоксиуридин

цитозин

цитозин

дезоксицитозин

тимин

тимидинрибозид

тимидин

аденин

аденозин

дезоксиаденозин

гуанин

гуанозин

дезоксигуанозин

гипоксантин

инозин

дезоксиинозин

)

Уридин Тимидинрибозид Тимидин

В природных нуклеозидах, содержащих аденин, гуанин , гипоксантин и другие пуриновые соединения, всегда образуется N9 -β- гликозидная связь

Аденозин Дезоксигуанозин

На всех вышеприведенных рисунках показано реальное пространственное взаимное расположение углевода и азотистого основания:

— поворот вокруг гликозидной связи затруднен.

— расположение цикла пентозы влево от связи соответствует единственно правильному изображению β- гликозидной связит

— карбонильные и аминогруппы циклов повернуты в противоположную сторону сторону от пентозы( так эти группы смогут участвовать в создании комплементарных пар)

studfiles.net

также Аденин, Гуанин — Справочник химика 21

    Известно также, что две полимерные цепочки дезоксирибонуклеиновой кислоты могут образовать двойную спираль, если входящие в структуру каждого звена полимерной цепи гетероциклические основания — аденин, гуанин, цитозин и тимин — чередуются таким образом, что тимину в одной цепи соответствует аденин в другой, и цитозину в одной цепи соответствует гуанин в другой. Важную роль при этом играют водородные связи, которые образуются между этими парами оснований. Образование водородных связей между тимином и аденином, гуанином и цитозином можно представить следующим образом  [c.120]
    Мочевая кислота образуется и у человека, и у млекопитающих, но не в больших количествах. У человека и у человекообразных обезьян она является, с одной стороны, продуктом дезаминирования и окисления производных пурина (аденина, гуанина), поступающих с пищей, а также из производных пурина, возникающих при распаде нуклеиновых кислот и нуклеотидов тканей и гипоксантина, образующегося синтетически. [c.264]

    В это время Фрэнсиса все еще грызло подозрение, что истинный путь к решению заключен в правилах Чаргаффа. Пока я был в Альпах, он даже потратил целую неделю, пытаясь экспериментально доказать, что в водных растворах между аденином и тимином, а также между гуанином и цитозином существуют силы притяжения. Но все его усилия ни к чему не привели. К тому же ему всегда было трудно разговаривать с Гриффитом. Их мыслительные процессы как-то не соответствовали после того, как Фрэнсис подробно излагал достоинства какой-нибудь гипотезы, вдруг наступало долгое неловкое молчание. [c.84]

    Нуклеиновая кислота из тимуса оказалась устойчивой к щелочному гидролизу и структура нуклеозидов, получающихся из нее, была проанализирована, поэтому на 20 лет позднее. В то время Левин [10] определил входящий в их состав сахар как 2-дезокси-Д-рибозу и в результате этого объяснил ее необычное свойство восстанавливать окраску реагента Шиффа. Тимусная нуклеиновая кислота также дает четыре гетероциклических основания аденин, гуанин, цитозин и вместо урацила — тимин (7). Эти две отличительные черты (различие в природе сахарного остатка и замена урацила тимином) определяют различие между ДНК, которая, как полагали в то время, аналогично тимусной нуклеиновой кислоте, присуща животным, и РНК, которая, как полагали, является характерным компонентом растительных тканей. [c.34]

    В подавляющем большинстве случаев нуклеиновые кислоты в качестве гетероциклических оснований содержат урацил (только в РНК), ТИМИН (только в ДНК) и цитозин, являющиеся производными пиримидина, а также аденин и гуанин, относящиеся к производным пурина. [c.298]

    Как уже упоминалось (стр. 64), Чаргафф [19] подчеркивал, что в молекулах ДНК из разных источников содержание аденина равно содержанию тимина, а содержание гуанина — содержанию цитозина. Именно этот факт наиболее убедительно показывает, что молекула ДНК имеет вид двойной спирали. На фиг. 26 показано, каким образом основания могут быть расположены в пределах этой структуры. На рисунке видны водородные связи между аденином одной цепи и тимином другой, а также между гуанином одной цепи и цитозином другой (и наоборот). В соответствии с этим порядок расположения оснований в одной цепи автоматически определяет последовательность оснований во второй цепи, комплементарной первой. Эта закономерность является весьма существенным моментом в предложенной модели. Что касается последовательности пар оснований вдоль цепей, то она может варьировать без всяких ограничений. Пары оснований плоские и могут располагаться одна над другой подобно стопке тарелок. [c.69]

    На рис. 1 приведены спектры поглощения аденина, гуанина и анализируемого растительного образца в ультрафиолетовой области спектра. При нахождении калибровочных коэффициентов погашения, а также при проведении анализов, концентрации аденина и гуанина в растворе должны быть такими, чтобы оптическая плотность в максимуме полосы поглощения была в пределах от [c.231]

    Интересно, что во всех ДНК молекулярное соотношение аденин тимин, а также соотношение гуанин цито- / зин близки к единице, т. е. на каждый моль аденина при-ходится 1 моль тимина, а на каждый моль гуанина—1 моль цитозина. В то же время ДНК разного происхождения содержат разные количества аденина и гуанина. [c.521]

    Примечательно, что отношение числа молекул аденина к тимину всегда равно 1,0 таково же отношение гуанина к цитозину. Другими словами, число молекул аденина равно числу молекул тимина, а гуанина — числу молекул цитозина. Обратите внимание также на то, что число пуриновых остатков (аденин + гуанин) соответствует числу пиримидиновых остатков (тимин + цитозин). Обнаружено также, что ДНК различных организмов имеют различный состав оснований, т. е. отношение А Г или Т Ц варьирует в разных ДНК. [c.339]

    Гуанин, 2-амино-6-оксипурин (формула на стр. 1041), соответствует аденину во многих растениях и органах животных. Значительные количества его находятся в чешуе и коже рыб, пресмыкающихся и амфибий, и зачастую своеобразный переливчатый блеск этих покровов обусловлен присутствием выкристаллизовавшегося гуанина. Он также принимает участие в построении молекул нуклеиновых кислот и выделяется в свободном виде при их гидролизе. [c.1044]

    Как в рибонуклеиновых, так и в дезоксинуклеино 5ы. кислотах находятся в качестве азотсодержащих составных частей аденин, гуанин и цитозин в рибонуклеиновой кислоте содержится также тимин, а в дезоксинуклеиновой кислоте — урацил. Нуклеиновые кислоты, содер-лсащие тимин, иногда называют тимонуклеиновыми кислотами . [c.1045]

    ПУРИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ — бесцветные кристаллические вещества с высокой температурой плавления, малорастворимы в воде. П. о.— органические природные соединения, производные пурина, входят в состав нуклеиновых кислот, нуклеотидов, нуклеозидов и некоторых коферментов. Свободные П. о. найдены во многих растениях, в печени, крови, молоке, камнях мочевого пузыря, в рыбьей чешуе и др. Наиболее распространены аденин, гуанин, гипоксаптин. Конечным продуктом пуринового обмена у большинства животных является мочевая кислота. Химические свойства П. о. определяются, главным образом, заместителями в пуриновом ядре. П. о. получают из нуклеиновых кислот, нуклеотидов, нуклеозидов, а также синтетически. [c.206]

    Существуют также некоторые различия в основаниях, получающихся при гидролизе. Если аденин, гуанин (производное пурина) и цитозин (пиримидин) выделяются при гидролизе и

www.chem21.info

Азотистые основания нуклеотидов ДНК — аденин, гуанин, тимин и цитозин

К азотистым основаниям относят аденин (A), гуанин (G), цитозин (C) и тимин (T), который входит в состав только ДНК, а урацил (U) заменяет его в РНК. Они обладают схожими структурами и химическими свойствами. Это гетероциклические органические соединения, производные пиримидина и пурина, входящие в состав нуклеотидов. Аденин и гуанин — производные пурина, а цитозин, урацил и тимин — производные пиримидина.

Когда азотистые основания присоединяются ковалентной связью к 1′ атомам рибозы (в РНК) или дезоксирибозы (в ДНК), а к 5′-гидроксильной группе сахара присоединяется одна или несколько фосфатных групп, образуются нуклеотиды.

стандартные нуклеотиды ДНК составляют триплеты — участки ДНК, кодирующие одну аминокислоту. Например, с триплета АУГ (ему соответствует аминокислота метионин) обычно начинается синтез белка на рибосомах. Нуклеозиды, приведённые в таблице, входят в состав моно-, ди- и трифосфатов. Например, аденозин входит в состав АТФ — важнейшего энергетического ресурса организма.

Пурин C5N4h5 — гетероциклические соединения, имидазольные производные пиримидинов. Производные пурина играют важную роль в химии природных соединений (пуриновые основания ДНК и РНК; кофермент NAD; алкалоиды, кофеин и т. д.) и, благодаря этому, в фармацевтике — ядро пурина входит в состав некоторых антибиотиков. Пурин и ряд его производных обладают противоопухолевой, противовирусной и противоаллергической активностью. Аденин — азотистое основание, аминопроизводное пурина. Образует две водородных связи с урацилом (в РНК) и тимином (в ДНК) по правилу комплементарности. Представляет собой бесцветные кристаллы. Химическая формула С5H5N5. Аденин проявляет основные свойства. Аденин входит в состав многих жизненно важных для живых организмов соединений, таких как аденозин, аденозинфосфорные кислоты, нуклеиновые кислоты, адениновые нуклеотиды и др. В виде этих соединений аденин широко распространен в живой природе. Гуанин — азотистое основание, аминопроизводное пурина, является составной частью нуклеиновых кислот. Химическая формула — C5H5N5O. В ДНК и РНК образует три водородные связи с цитозином по правилу комплементарности. Производные гуанилового нуклеотида — ГДФ, ГТФ и цАМФ — участвуют во многих сигнальных путях клетки. Для некоторых процессов, происходящих в клетке — например, для сборки микротрубочек — ГТФ используется как источник энергии. Пиримидин C4N2h5 — гетероциклическое соединение, имеющее плоскую молекулу, простейший представитель диазинов. Пиримидин представляет собой бесцветные кристаллы с характерным запахом. Пиримидин проявляет свойства слабого двукислотного основания, так как атомы азота могут присоединять протоны. Производные пиримидина широко распространены в живой природе, где участвуют во многих важных биологических процессах. Его производные цитозин, тимин, урацил входят в состав нуклеотидов. Биологическая роль пиримидинов не ограничена нуклеиновыми кислотами. Некоторые пиримидиновые нуклеотиды играют важную роль в процессах обмена углеводов и липидов. Витамин В1 (тиамин) — пиримидиновое производное. Пиримидиновое ядро входит в состав некоторых коферментов и антибиотиков. Тимин — производное пиримидина. Формула C5H6N2O2. Присутствует во всех живых организмах, где вместе с дезоксирибозой входит в состав нуклеозида тимидина, который может фосфорилироваться 1-3 остатками фосфорной кислоты с образованием нуклеотидов тимидин моно-, ди- или трифосфорной кислоты (ТМФ, ТДФ и ТТФ). Дезоксирибонуклеотиды тимина входят в состав ДНК, в РНК на его месте располагается рибонуклеотид урацила. Тимин комплементарен аденину, образует с ним 2 водородные связи. Цитозин — азотистое основание, производное пиримидина. С рибозой образует нуклеозид цитидин, входит в состав нуклеотидов ДНК и РНК. Во время репликации и транскрипции по правилу комплементарности образует три водородных связи с гуанином. Представляет собой бесцветные кристаллы. Химическая формула C4H5N3O. Его производные цитозин, тимин, урацил входят в состав нуклеотидов, проявляет основные свойства. Урацил — пиримидиновое основание, которое является компонентом рибонуклеиновых кислот (РНК) и, как правило, отсутствует в дезоксирибонуклеиновых кислотах (ДНК). В составе РНК может комплементарно связываться с аденином, образуя две водородные связи. Эрвин Чаргафф открыл правила, описывающие количественные соотношения нуклеотидов. Правило Чаргаффа — биологический закон, в соответствии с которым установлены количественные соотношения между азотистыми основаниями разных типов. Для того, чтобы определить точные количественные соотношения нуклеотидов, Чаргафф разделил нуклеотиды ДНК методом бумажной хроматографии. Ему удалось выявить три закономерности:





Число аденинов равно числу тиминов, а число гуанинов — числу цитозинов: А=Т, Г=Ц

Число пуринов равно числу пиримидинов: А+Г=Т+Ц

Число аденина и цитозина равно числу гуанина и тимина: А+Ц=Г+Т

Состав ДНК разных организмов различается суммарным числом комплементарных оснований. Соотношение комплементарных нуклеотидов тоже может быть различным в разных молекулах ДНК. У одних оорганизмов в ДНК преобладают пары аденин-тимин, а у других — гуанин-цитозин. При этом правила Чаргаффа будут выполняться в любом случае.

Вопрос

Если в ДНК содержится 21 % аденина, то какова долю (%) остальных нуклеотидов, содержащихся в ДНК?

Данные рентгеноструктурного анализа показали, что молекулы ДНК имеют спиральную структуру. В 50-х годах 20 века многие химики и биологи пытались исследовать структуру ДНК. В Королевском колледже в Лондоне Морис Уилкинс и Розалинда Франклин пытались решить эту проблему методом рентгеноструктурного анализа солей ДНК. Но такой способ позволял выявить только общую структуру молекулы. Тем временем Джеймс Уотсон и Френсис Крик в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета, используя данные, полученные М. Уилкинсом, стали строить пространственные 3-D модели ДНК. Они пытались создать структуру, которая согласовывалась бы со всеми данными рентгеноструктурного анализа. В итоге Уотсон и Крик пришли к выводу, что ДНК имеет спиральную структуру с периодичностью 0,34 нм вдоль оси. В 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик открыли строение ДНК, предложив модель двойной спирали. Нуклеиновые кислоты, подобно белкам, обладают первичной структурой (под которой подразумевается их нуклеотидная последовательность) и трехмерной структурой. Интерес к структуре ДНК усилился, когда в начале XX века возникло предположение, что ДНК, возможно, представляет собой генетический материал. В начале 50-х годов американский химик, лауреат Нобелевской премии Лайнус Полинг, уже изучивший к тому времени α-спиральную структуру, характерную для многих фибриллярных белков, обратился к исследованию структуры ДНК, которая по имеющимся в то время сведениям также представлялась фибриллярной молекулой. Одновременно в Королевском колледже Морис Уилкинс и Розалинда Франклин пытались решить ту же проблему методом рентгеноструктурного анализа. Их исследования требовали долгой и трудоёмкой работы по приготовлению чистых препаратов солей ДНК, для которых удавалось получать сложные дифракционные картины. С помощью этих картин можно было, однако, выявить лишь общую структуру молекулы ДНК, не столь детализированную, как та, которую позволяли получить чистые кристаллы белка. Тем временем Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета избрали иной подход, который в конечном счёте и обеспечил успешное решение проблемы. Используя все физические и химические данные, какие оказались в их распоряжении, Уотсон и Крик стали строить пространственные модели ДНК в надежде на то, что рано или поздно им удастся получить достаточно убедительную структуру, согласующуюся со всеми этими данными. Истории их поисков увлекательно описаны Уотсоном в его книге «Двойная спираль». Два обстоятельства оказались для Уотсона и Крика решающими. Во-первых, они имели возможность регулярно знакомиться с результатами работ Уилкинса и, сопоставляя с его рентгенограммами свои модели, могли таким образом проверять эти модели. А рентгенограммы Уилкинса свидетельствовали в пользу спиральной структуры с периодичностью 0,34 нм вдоль оси. Во-вторых, Уотсон и Крик отдавали себе отчёт в важном значении закономерностей, касающихся соотношения различных оснований в ДНК. Обнаружил эти закономерности и сообщил о них в 1951 году Эрвин Чаргафф. Это открытие, однако, при всей своей важности не привлекло к себе должного внимания. Уотсон и Крик задались целью проверить предположение, что молекула ДНК состоит из двух спиральных полинуклеотидных цепей, удерживаемых вместе благодаря спариванию оснований, принадлежащих соседним цепям. Основания удерживаются вместе водородными связями. Аденин спаривается с тимином, гуанин — с цитозином; АТ-пара соединяется двумя водородными связями, а ГЦ-пара — тремя. Уотсон попытался представить себе такой порядок спаривания оснований и позже вспоминал об этом так: «От радости я почувствовал себя на седьмом небе, ибо тут я уловил возможный ответ на мучившую нас загадку: почему число остатков пуринов в точности равно числу остатков пиримидинов?» Уотсон увидел, что при таком сочетании основания оказываются очень точно подогнанными друг к другу, а общий размер и форма этих двух пар оснований одинаковы, так как обе пары содержат по три кольца. Водородные связи при других сочетаниях оснований в принципе возможны, но они гораздо слабее. После того как все эти обстоятельства выяснились, можно было наконец приступить к созданию достоверной модели ДНК. Уотсон и Крик показали, что ДНК состоит из двух антипараллельных (направленных в противоположные стороны) полинуклеотидных цепей. Каждая цепь закручена в спираль вправо, и обе они свиты вместе, то есть закручены вправо вокруг одной и той же оси, образуя двойную спираль. Каждая цепь состоит из сахарофосфатного остова, вдоль которого перпендикулярно длинной оси спирали располагаются азотистые основания. Находящиеся друг против друга основания двух противоположных цепей двойной спирали связаны между собой водородными связями. Расстояние между сахарофосфатными остовами двух цепей постоянно и равно расстоянию, занимаемому парой оснований, то есть одним пурином и одним пиримидином. Два пурина занимали бы слишком много места, а два пиримидина — слишком мало для того, чтобы заполнить промежутки между двумя цепями. Вдоль оси молекулы соседние пары оснований располагаются на расстоянии 0,34 нм одна от другой, чем и объясняется обнаруженная на рентгенограммах периодичность. Полный оборот спирали приходится на 3,4 нм, то есть на 10 пар оснований. Никаких ограничений относительно последовательности нуклеотидов в одной цепи не существует, но в силу правила спариваний оснований эта последовательность в одной цепи определяет собой последовательность нуклеотидов в другой цепи. Поэтому мы говорим, что две цепи двойной спирали комплементарны друг другу. Уотсон и Крик опубликовали сообщение о своей модели ДНК в журнале «Nature» в 1953 г., а в 1962 г. они вместе с Морисом Уилкинсом были удостоены за эту работу Нобелевской премии. Розалинду Франклин, умершую от рака ранее присуждения этой премии, не включили в число лауреатов, поскольку Нобелевская премия посмертно не присуждается. Для того чтобы признать, что имеющая предложенную структуру молекула может выполнять роль генетического материала, требовалось показать, что она способна: 1) нести в себе закодированную информацию и

2) точно воспроизводиться (реплицироваться). Уотсон и Крик отдавали себе отчет в том, что их модель удовлетворяет этим требованиям. В конце своей первой статьи они отметили: «От нашего внимания не ускользнуло, что постулированное нами специфическое спаривание оснований сразу же позволяет постулировать и возможный механизм копирования для генетического материала». Во второй статье, опубликованной в том же 1953 году, они обсудили выводы, которые следовали из их модели для возможного механизма передачи наследственной информации. Это открытие показало, сколь явно структура может быть связана с функцией уже на молекулярном уровне. Оно дало начало стремительному развитию молекулярной биологии.

cyberpedia.su

Характер и типы повреждений ДНК различными мутагенами

Повреждения молекул ДНК, которые могут проявляться в виде мутаций, классифицируются следующим образом:

1) разрывы углеводно-фосфатного, остова молекул;

2) вставки отдельных нуклеотидов;

3) выпадения отдельных нуклеотидов;

4) химические изменения отдельных нуклеотидов;

5) замен» отдельных нуклеотидов;

6) образование сшивок азотистых оснований в пределах одной нити ДНК;

7) образование сшивок азотистых оснований между разными нитями ДНК;

образование сшивок между ДНК и белками.

Разрывы углеводно-фосфатного остова молекул ДНК приводят к различным перестройкам хромосом, которые рассматриваются в другом разделе настоящего справочника.

Вставки или выпадения отдельных нуклеотидов выражаются в том что транскрибируемая с такого участка мРНК оказывается измененной. Однако, если изменение произошло в промоторно-операторной области, то транскрипция будет изменена: она может не происходить вовсе, быть замедленной или ускоренной, может утратить способность к регуляции и т. д. Такие изменения могут привести к появлению терминирующего кодона в необычном месте, что отразится на размере и, конечно, качестве синтезированной, мРНК. Если изменение не затронуло область, способную влиять на транскрипцию, и транскрипция прошла нормально, то результат изменения может проявиться в качестве продукта трансляции. Все будет зависеть от того, в какой по значимости области произошло изменение.

Однако может случиться так, что одновременно с выпадением одного из нуклёотидов в близлежащей области произойдет вставка другого нуклеотида. В этом случае второе изменение как бы исправляет результат первого. Одна мутация исправляет другую. Такие мутации получили название супрессорных. Ввиду того, что генетический код триплетен, очевидно, что выпадение или вставка трех нуклёотидов подряд, если такие изменения не затрагивают существенно важную для функции область, не окажут большого влияния на протекание транскрипции, трансляции и последующее функционирование белкового продукта.

Химические изменения или замены отдельных нуклёотидов в молекулах ДНК проявляются в виде генных мутаций либо сразу же, либо после акта очередной репликации ДНК, вследствие включения во вновь синтезированную цепь ДНК нуклеотида с модифицированным (измененным) азотистым основанием. При этом возможны два типа замен: пурин заменяется на пурин, а пиримидин — на пиримидин или же пурин заменяется на пиримидин, а пиримидин на пурин. Первый тип замен называют транзициями, второй – трансверсиями. Как правило, замены типа транзиций или трансверсий приводят к появлению двух типов мутаций: нонсенс (бессмысленных) или миссенс (с искаженным смыслом) мутаций. При мнссенс-мутации в процессе трансляции в определенную позицию помпептидной цепи включается другая аминокислота. При нонсенс-мутации кодон заменяется таким, который не определяет включение ни одной из аминокислот. Следовательно, значащий кодон превращается в незначащий, терминирующий. Естественно, важность такого рода мутаций тем больше, чем в более существенной области она произошла. Как правило, нонсенс-мутации очень сильно отражаются на структуре и функциональной активности соответствующих белков, вплоть, до полной утраты .ими активности и летального для клетки исхода. Если же считываемый оперон состоит из нескольких структурных генов, а нонсенс-мутация произошла в первом из них, то она существенно понижает синтетическую активность всех последующих генов оперона. Такие мутации называют полярными. Например, у гистидинового оперона сальмонеллы, состоящего из семи структурных генов, нонсенс-мутации в четырех из них не только инактивировали сами гены, но и в 2—10 раз снижали синтетическую активность генов, транскрибировавшихся после мутировавших.

Не все мутагенные факторы, вызывают однотипные изменения в молекулах ДНК. Одни из них приводят к замене оснований, другие — к сдвигу порядка считывания ко донов, третьи — более эффективно разрывают углеводно-фосфатный остов в молекулах ДНК и т. д.

Наиболее полно молекулярные механизмы мутагенного действия выяснены для аномальных нуклёотидов и азотистой кислоты. Мутагенное действие аномальных оснований появляется в замене одной пары нуклёотидов на другую. Это возможно по следующим причинам. Каждое азотистое основание может находиться в одной из двух возможных для него таутомерных форм: в одном случае кетонной или энольной, в другом — аминной или иминной. Так, аденин и гуанин чаще находятся в амино-форме, а цитозин с тимином — в кето-форме. Довольно редко имеет место спонтанный переход одной формы основания в другую. При этом переход адениад из амино- в имино-форму влечет за собой изменения спаривания этого основания. В новой форме аденин спаривается не с тимином, а с гуанином. В следующем акте репликации гуанин; как положено, образует пару с цитозином. В итоге в определенном месте ДНК пара А—Т будет заменена на пару Г—Ц. Такие замены возможны спонтанно и. с другими основаниями, что является одной из причин спонтанных мутаций. Аномальные основания с большей частотой претерпевают таутомервые превращения и поэтому частота мутаций при внесении их в клетки возрастает. На примере 5-бромдезокси-уридина (5БДУ) это выглядит следующим образом. Нормально 5БДУ находится в кето-форме и спаривается с аденином. Однако если во время репликации произойдет таутомерный переход 5БДУ в энольную форму, он потеряет способность к образованию комплементарной пары с аденином и образует такую пару с гуанином. Что произойдет дальше, уже понятно.

Азотистая кислота не является азотистым основанием. Но она способна реагировать с азотистыми основаниями, вызывая дезаминирование последних. При этом аденин превращается в аномальное основание гипоксантин, а цитозин — в урацил. Гипоксантин спаривается с цитозином, вследствие чего происходит замена пары А—Т на Г—Ц, а урацил, как известно, спаривается с аденином, вследствие чего произойдет замена пары Г— Ц на А—Т.

Алкилирующие агенты, как уже указывалось, обладают способностью передавать азотистым основаниям имеющуюся у них метильную или этильную группу. В результате возникают модифицированные основания с измененной способностью к образованию водородных связей, что обусловливает уже описанные эффекты. Но алкилирующие агенты обладают и другим механизмом мутагенного действия. Они способны разрывать связь гуанина и аденина с дезоксирибозой, что приводив к выпадению основания. На место выпавшего основания может по ошибке включиться другое и вызвать мутацию. Кроме того, алкилирующие агенты способны разрывать углеводно-фосфатный остов ДНК» что вызывает различные перестройки хромосом.

 

—Источник—

Богданова, Т.Л. Справочник по биологии/ Т.Л. Богданова [и д.р.]. – К.: Наукова думка, 1985.- 585 с.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

Post Views: 43

big-archive.ru

Аденин — отзывы, цена, инструкция

Торговое название

Adenin, Disulfiram.

Лекарственная форма

Порошок аденина; таблетки дисульфирама, включающие аденин.

Форма выпуска

Порошок без цвета и практически без запаха, в различной расфасовке, поставляется в службы крови. Или в составе препаратов, применяемых для лечения алкоголизма.

Состав

Кристаллы аденина.

Описание

Бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде при температуре 45ºC и выше, плохо растворимые при температуре ниже 40ºC. Плохо растворяется в спирте, эфире, не растворим в кислотах и щелочах.

Аденин — одно из азотистых (пуриновых) оснований, входящих в ДНК (так называемый алфавит генетического кода). Широко распространен в живой природе, входит в состав нуклеиновых кислот и нуклеотидов, аденозина, аденозинфосфорных и других соединений.

Фармакологическая группа

Вспомогательные средства для гемотрансфузии. Препараты для лечения алкогольной зависимости (Disulfiram).

Фармакологическое действие

Компонент коэнзимов, в том числе специфических. Особое значение имеет аденин при алкогольной интоксикации для нормального протекания процессов утилизации этанола в печени.

Аденин входит в состав НАД — никотиноамид-аденин-динуклеотида, в присутствии которого происходит расщепление спиртов ферментом алкогольдегидрогеназой.

Показания

  1. Консервация донорской крови;
  2. Фармакотерапия алкогольной зависимости;
  3. Лейкопения неуточненной этиологии при отсутствии фоновых заболеваний и специфических инфекций.

Противопоказания

Реакция повышенной чувствительности к аденину. Заболевания, требующие строгого ограничения поступления в организм азотистых соединений — пуринов.

Способ применения и дозы

При лечении лейкопении — индивидуальный, в зависимости от клинической картины. При лечении алкогольной зависимости дозирование ведется по препарату, в состав которого входит аденин (например, «Лидевин», «Дисульфирам»).

Побочные эффекты

Возможны аллергические реакции.

Передозировка

Точные дозировки не установлены, определяются в процессе лечения на основании эффективности при отсутствии побочных эффектов. Дозировки других лекарственных средств, в состав которых входит аденин, определяются инструкциями к ним.

Среди возможных эффектов от передозировки аденина — нарушения обмена веществ, тошнота, рвота, седативный эффект. Специфический антидот неизвестен.

Особые указания

С осторожностью применяется у пациентов с указанием в анамнезе на нарушения пуринового обмена. Под контролем врача и с применением максимально низких доз применяется у больных с мочекислым диатезом.

Лекарственное взаимодействие

При совместном применении бензодиазепинов и аденина (или препаратов, его включающих) ингибируется метаболизм и усиливается седативный эффект бензодиазепинов.

Одновременное применение с производными нитроимидазола (метронидазол, орнидазол и другие) несет риск спутанности сознания, делирия.

Лекарственные средства для лечения алкогольной зависимости, включающие в состав аденин, не совместимы с трициклическими антидепрессантами из-за риска усиления дисульфирамовой реакции.

При одновременном применении аденина и непрямых антикоагулянтов достоверно выше частота развития кровотечений из-за замедления процессов метаболизма и распада антикоагулянтов.

Аденин замедляет процессы биотрансформации изониазида, теофиллина, фенитоина, что приводит к повышению их концентрации в плазме крови и усилению побочных эффектов.

Условия и сроки хранения

Порошок аденина должен храниться в сухом, защищенном от света месте при комнатной температуре. Срок годности — 3 года. Условия хранения лекарственных средств с аденином описываются в аннотациях к соответствующим препаратам.

Условия отпуска из аптек

По рецепту врача.

Цена

Определяется стоимостью препарата, в состав которого входит аденин (дисульфирам).

Отзывы

Отсутствуют.

Аналоги

Аналогов аденина нет.

27.10.2012 • 1991 просмотр • Автор: Галина Салмаах

Интересные материалы

Комментарии (0)



Оставить комментарий или обсудить на форуме

nodrink.me

Гуанин и аденин вред для человека – Пуриновые основания — это… Определение понятия, содержание пуринов в продуктах, влияние на организм

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *