ChemStudy

6.1. Межнуклеотидная связь в ДНК

Химический гидролиз ДНК с целью установления природы межнуклеотидной связи оказался практически непригодным. ДНК не расщепляется при щелочных значениях рН, что хорошо согласуется с предположением о фосфодиэфирной природе межнуклеотидной связи. При обработке кислотой даже в мягких условиях ДНК расщепляется как по фосфодиэфирным, так и по N-гликозидным связям, образованным пуриновыми основаниями. Вследствие этого расщепление полимера протекает неоднозначно, но из продуктов кислотного гидролиза ДНК все же удалось выделить дифосфаты пиримидиновых дезоксинуклеозидов, которые оказались идентичными синтетическим 3',5'-дифосфатам дезоксицитидина и дезокситимидина:

Здесь же важно отметить, что наличие этих соединений в продуктах деградации ДНК указывает на участие обеих гидроксильных групп, по крайней мере пиримидиновых мономерных компонентов, в образовании межнуклеотидной связи.

Более специфическим оказалось ферментативное расщепление ДНК. При обработке препаратов ДНК фосфодиэстеразой (ФДЭ) змеиного яда полимер практически полностью гидролизуется до дезоксинуклеозид-5'-фосфатов, структура которых была установлена сравнением с соответствующими нуклеотидами, полученными встречным синтезом.

Эти данные свидетельствуют об участии 5'-гидроксильных групп всех четырех дезоксинуклеозидов, входящих в состав ДНК, в образовании межнуклеотидной связи. Аналогично, но до 3'-фосфатов дезоксинуклеозидов расщепляется ДНК в присутствии ФДЭ, выделенной из микрококков или из селезенки.

Из данных гидролиза ДНК фосфодиэстеразами различной специфичности становится очевидным, что связь нуклеозидных остатков в ДНК осуществляется фосфатной группой, которая одновременно этерифицирует гидроксильную группу у вторичного атома углерода (положение 3') одного нуклеозидного звена и гидроксильную группу у первичного атома углерода (положение 5') - другого нуклеотидного звена.

Таким образом, было убедительно доказано, что в ДНК межнуклеотидная связь осуществляется за счет фосфатной группы, а также 3'- и 5'-гидроксильных групп нуклеозидных остатков [(а) и (б) — направления расщепления полинуклеотидной цепи ДНК фосфодиэстеразами соответственно змеиного яда и селезенки или микрококков]:

Предположение о возможности иного строения полимера с регулярно перемежающимися связями нуклеозидных остатков по типу 3'—3' и 5'—5' было отвергнуто, так как оно не удовлетворяло всем экспериментальным данным. Так, полимер такого типа не должен был бы полностью гидролизоваться (до мономеров) в присутствии ФДЭ змеиного яда, избирательно расщепляющей только алкиловые эфиры нуклеозид-5' –фосфатов. То же можно сказать о ФДЭ селезенки, селективно гидролизирующей алкиловые эфиры нуклеозид-3'-фосфатов.

6.2. Межнуклеотидная связь в РНК

Более сложным оказался вопрос о природе межнуклеотидной связи в РНК. Уже на первых этапах изучения строения РНК был установлен факт чрезвычайной неустойчивости се при щелочном гидролизе. Основными продуктами щелочного гидролиза РНК являются рибонуклсозид-2'- и рибонуклеозид-З'-фосфаты, образующиеся практически в равных количествах.

УДМУРТИЯ (Удмуртская Республика) , в Российской Федерации. 42,1 тыс. км2. Население 1643 тыс. человек (1993), городское 70%; удмурты (496,5 тыс. человек; 1989, перепись), русские, татары и др. 25 районов, 6 городов, 12 поселков городского типа (1993). Столица - Ижевск. Поверхность равнинная, более возвышенная на севере (Верхнекамская возв., высота до 330 м). Средние температуры января от ?14 до ?15 °С, июля 17-19 °С. Осадков 400-600 мм в год. Крупная река - Кама. Воткинское водохранилище. Леса занимают 47% территории (ель, сосна, береза и др.). Начало формирования удмуртских племен - 3-4 вв. В 10-12 вв. удмурты находились под экономическим и культурным влиянием Болгарии Волжско-Камской. В 13 в. территория Удмуртии завоевана монголо-татарами. В 14 в. началась русская колонизация, образовалась Вятская земля, присоединенная в кон. 15 в. к Московскому великому княжеству. После падения Казанского ханства (1552) удмурты добровольно вошли в состав России. 4.11.1920 образована Вотская Автономная область в составе РСФСР, переименована 1.1.1932 в Удмуртскую Автономную область, 28.1934 преобразована в Автономную Советскую Социалистическую Республику. В сентябре 1990 ВС Удмуртии принял Декларацию о суверенитете республики, установил ее новое название - Удмуртская Республика. Промышленность: машиностроение и металлообработка (производство легковых автомобилей, промышленного оборудования, мотоциклов, станков, приборов и др.), черная металлургия (ПО "Ижсталь"), лесная, деревообрабатывающая, нефтедобывающая, химическая, стекольная, легкая, пищевая. Добыча торфа. Посевы пшеницы, ржи, гречихи, льна-долгунца, кормовых культур; выращивают картофель, овощи. Молочно-мясное скотоводство; свиноводство, птицеводство. Пчеловодство. Судоходство по Каме. Курорт - Варзи-Ятчи.

УСТЬ-КАТАВ (до 1943 Усть-Катавский завод) , город (с 1942) в Российской Федерации, Челябинская обл., у впадения р. Катав в р. Юрюзань. Железнодорожная станция. 31,3 тыс. жителей (1993). Вагоностроительный завод. Возник в 1758 как поселок при железоделательном заводе.

ЕРЕМЕНКО Андрей Иванович (1892-1970) , Маршал Советского Союза (1955), Герой Советского Союза (1944). В Великую Отечественную войну командующий войсками Брянского, Юго-Восточного, Сталинградского, Южного, Калининского, 1-го и 2-го Прибалтийского, 4-го Украинского фронтов и ряда армий. В 1945-58 командующий войсками ряда ВО.