Разрыв молекулы ДНК (2)

H3C

NH2

O P O

O NH NH

O P O

O-

2 2

pH > 8

H3C

C NH

-O

O			O
O		O	P O	CH2	O	NH-NH2
		O	P O	CH2		NH-NH2
O P O	CH2	N-NH2	O-
O P O	CH2	OH	O-
O -		CH
	O		-O	O
-O	O		-O	P	O
-O	P	O		O
	O			O
	O

ИДЕНТИФИКАЦИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ (АЛКИЛИРОВАНЫХ) ОСТАТКОВ ЦИТОЗИНА

•Реакция с OsO4, широко применяемая в органической химии для гидроксилирования двойных связей, гладко протекает и в случае пиримидиновых оснований. Скорость реакции возрастает в ряду Т U C, так, тимидин реагирует

почти на два порядка быстрее цитидина и в 10 раз быстрее уридина. Поэтому ее можно рассматривать как специфический метод модификации тимидина. При взаимодействии с OsO4 образуется циклический эфир осмиевой кислоты, который легко гидролизуется до диола. Диольные соединения также образуются и при взаимодействии с MnO4 и H2O2. Однако в этом случае быстро происходит разрушение цикла.

РЕАКЦИИ ПИРИМИДИНОВЫХ ОСНОВАНИЙ С БИСУЛЬФИТОМ НАТРИЯ

•Бисульфит-ион способен обратимо присоединяться к С5-С6-двойным связям цитозина, урацила и тимина в мягких условиях, образуя соответствующий аддукт, неустойчивый в случае тимина; практическое значение имеют только реакции с урацилом и цитозином. Продукты присоединения к урацилу и цитозину довольно стабильны в нейтральной кислой средах, но отщепляют бисульфит-ион в щелочной среде.

РЕАКЦИИ ПИРИМИДИНОВЫХ ОСНОВАНИЙ С БИСУЛЬФИТОМ НАТРИЯ

•Важным свойством 5,6-дигидропроизводных цитозина является повышенная реакционноспособность аминогруппы, которая легко замещается под действием различных нуклеофильных агентов. Замещение аминогруппы на гидроксигруппу приводит к производному урацила, которое легко превращается в урацил при слабоосновных значениях рН. Таким образом, эта реакция дает возможность специфического преобразования цитозиновых колец в урацильные.

РЕАКЦИИ ПИРИМИДИНОВЫХ ОСНОВАНИЙ С БИСУЛЬФИТОМ НАТРИЯ

•Модификация нуклеиновых кислот бисульфитом часто используется как способ введения мутационных замен. С этой целью участок ДНК, выбранный для введения мутаций, превращают в одноцепочечный и затем обрабатывают бисульфитом в условия дезаминирования. Таким образом, например, пары G-C могут быть заменены на пары А-Т (такие замены называются

транзициями).

РЕАКЦИИ ПИРИМИДИНОВЫХ ОСНОВАНИЙ С БИСУЛЬФИТОМ НАТРИЯ

•Реакция бисульфита с одноцепочечными нуклеиновыми кислотами протекает значительно медленнее, чем с мономерами. И практически не идет с двухцепочечными молекулами.

•Специфичность к вторичной структуре используется для анализа пространственного строения полинуклеотида. Так, обработка тРНК бисульфитом приводит к модификации только цитозиновых оснований, которые находятся в петлях.

•Предварительная модификация цитозиновых гетероциклов бисульфитом обеспечивает возможность введения по С-4 различных группировок, напрмер остатка биотина или флуоресцеина.