химический каталог




ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ, производные пиримидина, входящие в состав нуклеиновых кислот, нуклео-тидов, коферментов и др. Канонич. ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯо.-цитозин (4-амино-2-пиримидон, сокращенно С), тимин (3-метил-пиримидин-2,4-дион, T) и урацил (пиримидин-2,4-дион, U); различные формы молекул. ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. (они существуют при разных значениях рН) показаны на схеме.

Кроме канонических ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. в состав нуклеиновых кислот входят так называемой минорные ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. (см. Минорные нуклеозиды), главным образом замещенные по атому С-5-5-метил- и 5-гидроксиме-тилцитозин, 5-карбоксиметилурацил, а также 5,6-дигидро-урацил, N4-метилцитозин и др.

Специфич. наборы водородных связей между пирими-диновыми и пуриновыми основаниями в комплементарных участках цепей (см. Комплементарностъ), а также межплоскостные взаимодействие между соседними основаниями в цепи определяют формирование и стабилизацию вторичной и третичной структуры нуклеиновых кислот. Последовательность пуриновых и пиримидиновых оснований в полинуклеотидной цепи определяет генетич. информацию ДНК и матричных РНК. Модификация ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. в полинуклеотидах под воздействием мутагенов может приводить к изменению информац. смысла (точковой мутации).

ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. представляют собой высокоплавкие (температура плавления 300 0C) бесцв. кристаллич. соединение, умеренно растворим в горячей воде, не растворим в этаноле и диэтиловом эфире. Существуют в тауто-мерных формах (константы таутомерного равновесия 105), например:


Основание

Мол. м

УФ спектры

pKa

Форма молекулы


нм


Цитозин

111,1

катион

275

10,03

4,5-4,7;

нейтральная

268

6,09

12,1-12,3

анион

283

8,09


Урацил

112,1

нейтральная

258

8,20

9,35-9,50;

моноанион

282

5,90

13,9

дианион

273

7,17


Тимин

126,1

центральная

265

7,90

9,9; 13,9

моноанион

293

5,19


дианион

280

5,97


Наиб. характерные реакции ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. с нуклеофилами - присоединение по связи C=C (гидросульфита, гидроксиламина, галогена и др.) и замещение экзоциклический аминогруппы цитозина (например, реакции с гидроксиламинами, гидразинами). Последняя реакция значительно облегчается при насыщении связи C=C. Восстановление двойной связи C=C легко осуществляется путем каталитических гидрирования или действием NaBH4 при УФ облучении. Атом H у С-5 легко замещается на гидрокси- или аминометильную группу, галоген. При действии P2S5 один или оба атома О в урациле и тимине могут замещаться на атом S. При действии на цитозин HNO2 происходит его дезаминирование с образованием урацила.

Реакции ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. с электроф. реагентами (наиболее изучено алкилирование) идут преимущественно по атомам N-1 и N-3, в меньшей степени - по экзоциклический аминогруппе цитозина. В щелочной среде идет также алкилирование по атомам О. Довольно легко протекает ацилирование аминогруппы цитозина.

При радиолизе водных растворов ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. образуются 5,6-дигид-рокси-, 5-гидрокси-6-гидроперокси- и 5-гидроперокси-6-гидрокси-5,6-дигидропиримидины и продукты их дальнейших превращений. Действие УФ излучения (l > 200 нм) на водные растворы ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. приводит к образованию 5,6-дигидро-6-гидроксипиримидинов (фотогидратов), циклобутановых димеров (через триплетное состояние) с раскрытием связей C=C, нециклобутановых димеров ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. (через нижнее синглетное возбужденное состояние). Фотогидраты спонтанно превращаются в исходные соединения, а циклобутановые димеры дедимеризуются фотохимически.

Различие реакционное способности ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. позволяет избирательно модифицировать их в составе полинуклеотидов. Такие реакции лежат в основе определения нуклеотидной последовательности (первичной структуры) нуклеиновых кислот. Взаимод. с соседними основаниями, зависящие от локальной высшей структуры полинуклеотидов, оказывают влияние на скорость модификации ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. при действии различные агентов. В связи с этим сопоставление относит. скоростей модификации ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. используется для изучения вторичной и третичной структуры нуклеиновых кислот.

Как канонические, так и минорные ПИРИМИДИНОВЫЕ ОСНОВАНИЯ о. обычно получают препаративно из нуклеиновых кислот путем кислотного гидролиза и последующей разделения.

Литература: Кочетков H. К. [и др.], Органическая химия нуклеиновых кислот, M., 1970; Бородавкин А. В. [и др.], Электронная структура, УФ-спектры поглощения и реакционная способность компонентов нуклеиновых кислот, в сб.: Итоги науки и техники, сер. Молекулярная биология, т. 14, M., 1977; Шаба-ров а 3. А., Богданов А. А., Химия нуклеиновых кислот и их компонентов, M., 1978; Photochemistry and photobiology of nucleic acids, v. 1 (Chemistry), ed. by Shi Yi Wang. N. Y., 1976. Э.И. Будовский.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
купить пленки фолдер
ремонт холодильника Beko CNE 47540 GW
купить билеты на новогоднюю елку без комиссии
парикмахер стилист учиться

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)