Cтраница 2
В 1964 году группа американских биохимиков, возглавляемая Робертом У. Исследователи расщепили при помощи соответствующих ферментов молекулу тРНК на маленькие фрагменты ( метод Сан-гера) и затец, проанализировав их строение, смогли сделать вь воды относительно строения всей молекулы нуклеиновой кислоты. Таким образом, впервые в истории науки была установлена структура природной нуклеиновой кислоты. Оказалось, что ала-ниновая тРНК состоит из 77 нуклеотидов, в число которых входят не только теу из которых обычно состоит РНК ( А, Г, Ц и У), но и некоторые другие, близкие к ним по строению. [16]
Первое из этих производных, как и урацил, входит в состав природных нуклеиновых кислот ( его называют тимин), а остальные - синтетические лекарственные препараты. [17]
Задача установления нуклеотидной последовательности является весьма сложной; практически она успешно решена пока лишь в случае относительно низкомолекулярных РНК, таких, как тРНК и 5S РНК. Имеющие в настоящее время практическое значение методы установления последовательности нуклеотидов в по-ликуклеотидной цепи основаны на частичном расщеплении полинуклеотидов. Поэтому перед рассмотрением основных принципов, с помощью которых производится установление строения полинуклеотидов, и применением этих принципов к различным типам природных нуклеиновых кислот целесообразно коротко остановиться на используемых методах избирательного расщепления полинукле-отидной цепи. [18]
Поэтому, для того чтобы можно было сделать определенные выводы, необходимо выполнить большой объем исследований. Тем не менее приведенные выше результаты указывают на разумные подходы к изучению вторичной структуры нуклеиновых кислот. Как и в случае синтетических полипептидов, изучение синтетических полинуклео-тидов и их сополимеров, без сомнения, поможет обнаружить подробности вторичных структур, которые часто оказываются скрытыми в природных нуклеиновых кислотах, содержащих разнообразные основания и последовательности оснований. [19]
Аналогичные ферменты были получены из различных источников, и оказалось, что эта система широко распространена, особенно в бактериях. При использовании фермента из Azotobacter были получены гомополимеры основных рибонуклеотидов и 3 - р - О-рибо-фуранозилтимин - 5 -фосфата из соответствующих нуклеозид-5 - пиро-фосфатов. Кроме того, были получены сополимеры из смеси двух или более рибонуклеозид-5 - пирофосфатов, включая сополимер адениловой, цитидиловой, гуаниловой и уридиловой кислот, сходные во многих отношениях с природными нуклеиновыми кислотами. Приблизительно равномерно меченные нуклеозид-3 ( или 2 и 3) - фосфаты, образующиеся при действии диэстеразы селезенки ( или щелочи) на сополимеры, содержащие Р3 2, введенный в составе аденозин-5 - фосфата или уридин-5 - фосфата, говорят о беспорядочном распределении нуклеотидов. В противоположность ранним сообщениям, полимеры из 5-бромуридин - 5 -пирофосфата ( и из 5-хлор - и 5-иод-аналогов) легко образуются при действии полинуклео-тидфосфорилазы из Azotobacter. Получены также гомополимеры 2-тиоуридиловой, № - метилуридиловой, 1чт1 5-диметилуридиловой, ксантиловой и № - оксиэтиладениловой кислот. Однако 4 5-дигид-роуридин - 5 -пирофосфат не активен как субстрат. [20]
Водородные связи могут, разумеется, иметь место и в обычных биологически неактивных полимерах. В соответствии с терминологией, предложенной Линдер-стрем - Лангом [.], можно сказать, что молекулы обычных полимеров в растворе не обладают вторичной структурой, тогда как молекулы биологически активных полимеров и их синтетических аналогов могут ее иметь. При этом первичной структурой макромолекулы называется число и расположение химических связей в молекуле, а вторичной - регулярная пространственная спиральная структура с определенной периодичностью, стабилизуемая водородными связями. Исследованию вторичных структур биологически активных макромолекул посвящено громадное количество работ, в которых были определены параметры спиральных конформаций для большого числа синтетических полипептидов и полинуклеотидов, а также для природных нуклеиновых кислот и белков. [21]