Оглавление
- 1 Нуклеотид
- 1.1 Структура нуклеотидов
- 1.2 Функции нуклеотидов
- 1.3 Синтез нуклеотидов
- 1.4 Синтез пиримидиновых рибонуклеотидов
- 1.5 Синтез пуриновых рибонуклеотидов
- 1.6 Синтез пуринов
- 1.7 Превращение IMP в аденозинмонофосфат
- 1.8 Превращение IMP в гуанозинмонофосфат
- 1.9 Деградация пиримидинов и пуринов
- 1.10 Пребиотический синтез нуклеотидов
- 1.11 Неестественная пара оснований (UBP)
- 1.12 Применение синтетических нуклеотидов в медицине
- 1.13 Единица измерения длины
- 1.14 Коды сокращений для вырожденных базисов
- 1.15 Полный текст статьи:
- 2 Нуклеотид
Нуклеотид
-
Структура нуклеотидов
- Нуклеотиды состоят из азотистого основания, пентозного сахара и фосфата
- В ДНК четыре нуклеотидных основания: гуанин, аденин, цитозин и тимин
- В РНК вместо тимина используется урацил
-
Функции нуклеотидов
- Обеспечивают химическую энергию в виде нуклеозидтрифосфатов
- Участвуют в передаче сигналов клетками
- Входят в состав важных кофакторов ферментативных реакций
-
Синтез нуклеотидов
- Нуклеотиды могут быть синтезированы in vitro и in vivo
- В естественных условиях нуклеотиды синтезируются заново или перерабатываются
- Печень является основным органом синтеза всех четырех нуклеотидов de novo
-
Синтез пиримидиновых рибонуклеотидов
- Начинается с образования карбамоилфосфата из глутамина и CO2
- Оротат ковалентно связан с фосфорилированным рибозильным звеном
- UMP фосфорилируется до UTP, затем CTP образуется из UTP
-
Синтез пуриновых рибонуклеотидов
- Атомы для пуриновых нуклеотидов поступают из различных источников
- Синтез начинается с формирования PRPP
- AMP и GMP синтезируются из IMP отдельными двухэтапными путями
-
Синтез пуринов
- Реакция начинается с изменения конфигурации рибозы C1
- Образуется β-5-фосфорибозиламин (5-PRA)
- Вводится глицин, образуется аминная связь
- Добавляется одноуглеродное звено из кофермента фолиевой кислоты
- Вторая группа NH2 переносится с глютамина
- Добавляется карбоксилирование второго углеродного звена глицина
- Добавляется третий элемент NH2 из остатка аспартата
- Образуется инозинмонофосфат (IMP)
-
Превращение IMP в аденозинмонофосфат
- Гидролиз GTP приводит к добавлению аспартата
- Фумарат отщепляется, образуя аденозинмонофосфат
-
Превращение IMP в гуанозинмонофосфат
- Окисление IMP образует ксантилат
- Вводится аминогруппа в С2
- NAD+ является акцептором электронов
-
Деградация пиримидинов и пуринов
- Пиримидиновые кольца расщепляются до CO2 и NH3
- Пуриновые кольца расщепляются до мочевой кислоты
- Мочевая кислота образуется при дезаминировании AMP и GMP
-
Пребиотический синтез нуклеотидов
- Гипотеза о мире РНК предполагает существование рибонуклеотидов
- Пиримидиновые и пуриновые нуклеотиды могут быть синтезированы из небольших молекул
- 5′-моно- и дифосфаты образуются из фосфатсодержащих минералов
-
Неестественная пара оснований (UBP)
- UBP – искусственно созданные нуклеотиды
- Примеры включают d5SICS и DNAm
- E. coli может воспроизводить плазмиду с UBP
-
Применение синтетических нуклеотидов в медицине
- Противовирусные и антиретровирусные препараты
- Антисмысловые олигонуклеотиды для лечения редких заболеваний
- Синтетическая направляющая РНК для редактирования генов
-
Единица измерения длины
- Нуклеотид (nt) является единицей длины для одноцепочечных нуклеиновых кислот
-
Коды сокращений для вырожденных базисов
- ИЮПАК обозначил символы для нуклеотидов
- Часто используются вырожденные основания для разработки праймеров для ПЦР
- Инозин не является вырожденным основанием, но выполняет ту же функцию