ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

МИНОРНЫЕ НУКЛЕОЗИДЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


МИНОРНЫЕ НУКЛЕОЗИДЫ, пуриновые и пиримидино-выс нуклеозиды, входящие в молекулы прир. нуклеиновых к-т в относительно небольших кол-вах. В отличие от наиб. распространенных нуклеозидов (аденозина, гуанозина, ури-дина, тимидина и цитидина) содержат модифицир. гетеро-циклич. основания и(или) остатки рибозы или дезоксири-бозы.

М. н. обнаружены практически во всех нуклеиновых к-тах. Наиб. высокое содержание М. н. наблюдается у эукариотич. транспортных РНК (тРНК), у к-рых доля М.н. достигает 20-25% от общего кол-ва нуклеозидов. Значительно меньше (1-2%) М. н. в рибосомных РНК (рРНК). У последних М. н. сосредоточены в огранич. числе мест. В отличие от РНК содержание М.н. в ДНК разных организмов сильно варьирует. Так, в ДНК насекомых М.н. достоверно не обнаружены, в ДНК позвоночных их содержится 1-2%, а у растений эта величина достигает 3-8%. М.н. находятся в ДНК обычно не в уникальных, а в повторяющихся последовательностях.

Характер модификаций в М. н. варьирует очень широко, но в значит. степени преобладает N-, О- и С-метилирование оснований.

В ДНК растит. и животных тканей встречается, как правило, только 5-мстил-2'-дезоксицитидин (обозначается m5dC; ф-ла I, X = Н, Y = СН3; dRib-остаток 2'-дезокси-рибозы), а у прокариот (бактерии и синезеленые водоросли)-также его изомер (m4dC; ф-ла I, X = СН3, Y = H) и N6-метил-2'-дезоксиаденозин (m6dA; ф-ла II); в меньших кол-вах присутствуют N1-метил- и N2 -диметил-2'-дезоксигуанозин (m1dG и m22dG; ф-ла III, соотв. X = СН3, Y = Н и X = Н, Y = СН3). Единственная отличная от метилирования модификация в ДНК состоит в замене 5-метильной группы тимина в ДНК Т-четных фагов (вирусов бактерий) на гидроксиметильную группу, к-рая м. б. также гликозилирована.

3018-4.jpg


В РНК бактерий метилированию подвергаются в осн. гетероциклич. основания, тогда как у высших организмов М.н. в РНК представлены гл. обр. 2-О-метилрибозидами (Nm; ф-ла IV, В-основание). Наиб. структурное разнообразие М.н. характерно для тРНК, где м. б. модифицированы все четыре типа нуклеозидных звеньев. При этом М.н. образуются не только в результате присоединения к ге-тероциклу или к экзоциклич. аминогруппе разл. группировок, в простейшем случае - группы СН3 (напр., 5-мети-луридин-т5U; ф-ла V, X = Y = О, Z = СН3, Rib-остаток рибозы), но также в результате восстановления двойной связи в положении 5,6 пиримидина (5,6-дигидроуридин-hU; ф-ла VI).

Кроме того, М.н. могут образовываться в результате замены карбонильного атома кислорода на атом серы (2-или 4-тиоуридин-S2U и S4U; ф-ла V, соотв. X = S, Y = О, Z = Н и X = О, Y = S, Z = H) или аминогруппы на гидро-ксил (инозин-ф-ла VII), а также в результате изменения взаимного расположения урацильного и углеводного остатков с образованием С-гликозидной связи (5-рибозилурацил, или псевдоуридин,-y; ф-ла VIII).

Известно немало М.н., модифицированных по двум позициям (напр., 5-мстил-2-тиоуридин-m5s2U; ф-ла V, X = S, Y = О, Z = СН3), а также М.н. с заместителями, образующимися в результате ряда последовательных модификаций, напр. производное уридина (mcm5s2U; ф-ла V, X = S, Y = О, Z = CH2COOCH3) и аденозина (ms2t6A; ф-ла IX), в т.ч. циклизации (напр., виозин-W; ф-ла X). Такие гипермодифицированные М.н. всегда занимают в молекуле тРНК позицию 37, т.е. соседствуют с 3'-концевым нуклеозидом антикодона- участка молекулы тРНК, состоящего из трех нуклсотидов и узнающего соответствующий ему участок из трех нуклеотидов (кодон) в молекуле матричной РНК при трансляции (синтезе белка на РНК-матрице).

Образование М.н. в РНК и ДНК происходит на поли-нуклеотидном уровне (т. е. после того, как полимерная цепь уже сформирована) путем переноса соответствующих групп спeциализир. ферментами с доноров в определенные положения нуклеиновой к-ты. Полнее всего изучено метилиро-вание, к-рое во всех случаях (за одним исключением) осуществляется с участием S-аденозилметионина - универсального донора метильной группы. Ферменты, катализирующие образование М. н., высокоспецифичны к определенному нуклеозиду и к разным позициям его в молекуле.

Описано влияние ДНК с метилир. основаниями на ряд процессов (экспрессия генов, репликация и др.), однако мол. механизмы, лежащие в основе этого явления, не выяснены. Несколько больше известно о роли М.н. в ф-ции тРНК. Возрастание кол-ва М.н. в тРНК по мере усложнения организмов указывает на то, что они имеют отношение к добавочным, напр. регуляторным, ф-циям тРНК, поскольку фундам. механизмы переноса аминокислот сходны во всех организмах. Даже самая простая модификация, напр. ме-тилирование, влияет на конформацию молекулы, меняя способность к образованию водородных связей и стэкинг-взаимод. между основаниями. Т. обр., влияние М. н. на ф-ции тРНК осуществляется, вероятно, через изменение ее конформации, причем разные по структуре и положению М.н., безусловно, играют разл. роль. Напр., неизменность локализации гипермодифицированных М.н. с 3'-стороны от антикодона позволяет предположить их участие в считывании кодона. М. н. в рРНК, по-видимому, участвуют в приобретении молекулой конформации, необходимой для взаимод. с рибосомными белками.


===
Исп. литература для статьи «МИНОРНЫЕ НУКЛЕОЗИДЫ»:
Органическая химия нуклеиновых кислот, М., 1970; Романов А. Г., Ванюшин Б. Ф., "Биологические науки", 1980, № 11, с. 5-20; их же, там же, 1981, № 1, с. 5 13; Saenger W., Principles of nucleic acid structure, N. Y., 1984.

Т. В. Вeнкстерн.

Страница «МИНОРНЫЕ НУКЛЕОЗИДЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков