Встраивание в ДНК

[Corn]

Уважаемые форумчане, может кто-нибудь сказать, известны ли случаи "встраивания" в нуклеотиды (и затем в ДНК) молекул, близких по структуре к азотистым основаниям? Или же физиологическое действие таких молекул связано только с блокированием полимераз, а термин "интеркалация" надо понимать только как говорит Вики?

[DX666]

ДНК-аддукты подходят? Бромистый этидий.

[GeorgyKurakin]

В Википедии не нашёл ничего противоречащего тому, что интеркаляция - это вставка.

Интеркаляция - это не конкурентное блокирование полимераз, иначе всё было бы ещё ладно... За счёт структурного свойства с азотистыми основаниями ксенобиотик/препарат может именно вставляться между азотистыми основаниями в ДНК, нарушая её структуру. Это может привести в том числе и к мутации.

[Corn]

Вопрос именно в том, что встраивается в саму цепь ДНК, а не между нитями. Я думал это тоже называется интеркаляцией, но потом понял, что не знаю ни одного примера. Ну вот скажем метилированный куда-нибудь (или как-то другим способом немного модифицированный, ну или вообще, азоты немного не на тех позициях, скажем) гуанин может при репликации войти в состав нуклеотида одной из новых нитей? Или там всё очень специфично, и встраивается исключительно гуанозин из нативного гуанина? Есть серьезные исследования на эту тему?

[химик-философ]

Вопрос именно в том, что встраивается в саму цепь ДНК, а не между нитями. Я думал это тоже называется интеркаляцией, но потом понял, что не знаю ни одного примера. Ну вот скажем метилированный куда-нибудь (или как-то другим способом немного модифицированный, ну или вообще, азоты немного не на тех позициях, скажем) гуанин может при репликации войти в состав нуклеотида одной из новых нитей? Или там всё очень специфично, и встраивается исключительно гуанозин из нативного гуанина? Есть серьезные исследования на эту тему?

Оч специфично, так что азот может стаять там где должен. Однако встречал работу где атом кислорода замен на два атома углерода с сохранением структуры ДНК. Ссылку поищу.

[GeorgyKurakin]

Вопрос именно в том, что встраивается в саму цепь ДНК, а не между нитями. Я думал это тоже называется интеркаляцией, но потом понял, что не знаю ни одного примера. Ну вот скажем метилированный куда-нибудь (или как-то другим способом немного модифицированный, ну или вообще, азоты немного не на тех позициях, скажем) гуанин может при репликации войти в состав нуклеотида одной из новых нитей? Или там всё очень специфично, и встраивается исключительно гуанозин из нативного гуанина? Есть серьезные исследования на эту тему?

Скорее всего, метилгуанин сцепится с Г-фосфорбиозилтрансферазой, а далее либо конкурентно блокирует её, либо спокойно фосфорибозилируется, а далее, думаю, всё будет гладко, полимераза полученный фрагмент в нить ДНК вклеит (хотя, тоже не факт). Конкурентное ингибирование вообще вряд ли произойдёт - оно бывает обычно, когда аналог субстрата связался с ферментом, но с ним невозможно провести ту же же реакцию, что и субстратом.

А метилгуанин фосфорибозилироваться может. 

Но фосфорибозилирование идёт по азоту, соответственно, перестановка азота для него скорее всего критична, и в этом случае вряд ли он вклеится в ДНК.

[ksanf]

Тут надо точно знать о специфичности ДНК-полимераз, о том как именно они различают основания, как определяют комплементарные пары. Что там у них в активном центре сидит, какие группы работают, какова конформация связывающего и каталитического участков? Я вот не знаю этого. То же про систему репарации, как происходит различение нуклеотидов всякими там инсертазами и N-гликозилазами? Они же нормальные нуклеотиды, но не на своем месте бракуют, а Вы предлагаете вообще что попало засунуть в нить.

Даже если встроиться и сможет, то потом репаративные ферменты выцепят ошибку, увидят неправильный нуклеотид, он ведь прям  "глаз режет".

[Corn]

Да, про репарацию не подумал, спасибо что напомнили. Интересно, а от "обычной", межнитевой интеркаляции репарация помогает?

И вот ещё вопрос: можно ли сколько-нибудь надёжно определить по структуре (на глаз или in silico), будет ли молекула Х интеркалировать между нитей?

 

Нашел кстати, что в нить РНК "левые" молекулы входить могут.

Вот например препарат рибавирин - вообще огрызок гуанина с лишним азотом, правда, рибозилированный -  включается в РНК, и даже "образует комплементарные пары с урацилом и цитозином". Что касается ДНК, в английской версии той же страницы Вики пишут о "complete inactivity of ribavirin's 2' deoxyribose analogue, which suggests that the drug functions only as an RNA nucleoside mimic, and never a DNA nucleoside mimic".

Изменено 14 Февраля, 2015 в 19:15 пользователем Corn

[Bach]

Да че то вы замудрили тут, а самый банальный пример забыли.

вот, прямое встраивание в цепочку

http://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%86%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%80

[ksanf]

Да че то вы замудрили тут, а самый банальный пример забыли.

вот, прямое встраивание в цепочку

http://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%86%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%80

Интересно, спасибо. Был уверен, что у ацикловира только конкурентное ингибирование. Но здесь же и указано, что сразу происходит обрыв цепи. И все это только при наличии вирусной ДНК, при синтезе человеческой ДНК контроль, видимо, более качественный.