Структурные элементы нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты состоят из последовательности химически связанных структурных единиц - нуклеотидов. Каждый нуклеотид по­строен из трех компонентов: фосфорной кислоты, моносахарида пенто- зы и гетероциклического азотистого основания - производного пирими­дина или пурина.

Азотистые основания

Пиримидиновые основания, представленные в нуклеиновых кис­лотах, следующие:

nh₂

нзо.

n

Пуриновые основания, представленные в нуклеиновых кислотах,

- это:

h₂n.

h2n аденин(А)

Три из этих оснований - аденин (А), гуанин (G) и цитозин (С) ти­пичны как для ДНК, так и для РНК. Тимин (Т) входит только в состав ДНК, а урацил (U) - только в РНК.

В состав каждой нуклеиновой кислоты входят четыре основания, таким образом:

• ДНК содержит аденин (A), гуанин (G), цитозин (C) и тимин (T);

• РНК содержит аденин (A), гуанин (G), цитозин (C) и урацил (U). Моносахарид пентоза. В нуклеиновых кислотах представлены

пятичленные сахара

D-рибоза D-дезоксирибоза

(b-D-рибофураноза) (b-D-дезоксирибофураноза)

входит в состав РНК входит в состав ДНК

Чтобы избежать путаницы между нумерацией азотистых основа­ний и пентоз, атомы углерода в пентозах нумеруются со штрихом.

Фосфатные группы - остатки фосфорной кислоты, находящиеся в виде анионов: именно они придают всей структуре кислотные свой­ства.

Фосфатные группы могут быть моно-, ди- или трифосфатными:

O

-O------ P------ O-------- P------ O -

O-

Соединения основания и пентозы называют нуклеозидом. Связь (b-гликозидная) образована первым атомом углерода пентозы (C-1') в пиримидиновых нуклеозидах (N-1) и девятым атомом азота (N-9) в пу- риновых нуклеозидах:

nh₂

n

n

n

ho—ch₂

аденозин

Нуклеотиды представляют собой нуклеозидмонофосфаты, при этом фосфатная группа в нуклеотидах может находиться в 5' или 3' по­ложении пентозного кольца, например:

nh₂

nh₂

Аденозин-5'-монофосфат или аденилат (AMP)

o_- Цитидин-3'-моно- фосфат (dCMP) или дезоксицитидилат

Дезоксирибонуклеотиды в организме используются для образова­ния ДНК. Функции рибонуклеотидов более разнообразны. Основная их

масса расходуется на образование РНК. Кроме того, рибонуклеотиды выполняют роль коферментов в некоторых трансферазных реакциях (в частности, при синтезе полисахаридов).