Азотни бази и нуклеотиди

Биомолекули. Нуклеинови киселини

Азотни бази и нуклеотиди

азотни
Хиклеиновите киселини играят основна роля в запазването и прилагането на генетичната информация (вижте стр. 234). Има два вида нуклеинови киселини:дезоксирибонуклеинови киселини[ДНК (ДНК)], които осигуряват съхранение на информация, ирибонуклеинови киселини[РНК (РНК)], които участват в процесите на генна експресия и биосинтеза на протеини. Нуклеиновите киселини са изградени от нуклеотидни единици, които от своя страна се състоят отазотна основа, въглехидратен остатъкифосфатна група. ДНК и РНК се различават по вида на въглехидратния остатък и основната структура.

А. Азотни основи

Азотните бази саароматни хетероциклени съединения, производни напиримидинилипурин.Пет съединения от този клас са основните структурни компоненти на нуклеиновите киселини. общи за цялата жива материя. Пуриновите базиаденин(Ade,но неA) игуанин(Guа), както и пиримидиновата базацитозин(Cyt), са част от ДНК и РНК. ДНК също така съдържа тимин (Thy), 5-метил производно на урацила. Основатаурацил(Ura) е само част от РНК. ДНК на висшите организми съдържа малко количество 5-метилцитозин. Производни на азотна основа присъстват в тРНК (виж стр. 88) и в други видове РНК.

Съединения на азотни основи с рибоза или 2-дезоксирибоза (виж стр. 44) се наричат ​​нуклеозиди. Например аденинът и рибозата образуват нуклеозидааденозин( 1 , съкратено като A). Съответните производни на други азотни бази се наричат ​​гуанозин(G),уридин(U),тимидин(T) ицитидин(C). Ако въглехидратитеостатъкът е представен от 2-дезоксирибоза, образува седезоксинуклеозид, например 2'-дезоксиаденозин (dA, не е показано на схемата). В клетката 5'-ОН групата на въглехидратния остатък на нуклеозида се естерифицира с фосфорна киселина. Съответното 2'-дезокситимидин (dT) производно, ДНК единица, се нарича2'-дезокситимидин-5'-монофосфат(dTMP) ( 2 ). Ако 5'-фосфатният остатък се комбинира с други нуклеозидни фосфатни остатъци. се получават нуклеозид ди- и нуклеозид трифосфати, например АДФ и АТФ - най-важните коензими на енергийния обмен (виж стр. 110). Всички нуклеозидни фосфати са групирани заедно под общото наименованиенуклеотиди.

В нуклеозидите и нуклеотидите пентозата е във фуранозна форма (виж стр. 40). Въглехидратният остатък и азотната основа са свързани чрезN-гликозидна връзкамежду C-1' на въглехидратната единица и N-9 на пурина или, съответно, N-1 на пиримидиновия цикъл. Гликозидната връзка е в β-конфигурация.

V. Олигонуклеотиди, полинуклеотиди

Остатъците от фосфорна киселина могат да бъдат свързани чрез образуването на фосфоанхидридна връзка. Следователно, два нуклеотида могат да бъдат свързани чрезфосфатни части, за да образуват съответниядинуклеотид. Тази група съединения включва коензими [NADP +(NADP +)] иKoA(CoA), както и флавин [FAD(FAD)] ( 1 , вижте стр. 108).

Ако фосфатната група на един нуклеотид взаимодейства с 3'-ОН групата на друг нуклеотид, се образувадинуклеотид с фосфодиестерна връзка. Такъв динуклеотид носи свободна фосфатна група в 5' края и свободна ОН група в 3' края. Следователно е възможно да се прикрепи нов мононуклеотид поради образуването на друга фосфодиестерна връзка. По този начин се образуватолигонуклеотидии накраяполинуклеотиди.

Полинуклеотидите, съставени от рибонуклеотидни единици, се наричат ​​рибонуклеинови киселини(РНК), дезоксирибонуклеотидните мономери се наричат ​​дезоксирибонуклеинови киселини(ДНК, вижте стр. 90). При обозначаване на полинуклеотиди се посочват съкратените именана нуклеозидни единици в посока 5'→3', т.е. от ляво на дясно. Понякога името включва фосфатна група ("p"). Така, например, РНК фрагментът, показан на Схема 2, може да бъде записан като . pUpG. или ..UG за кратко.