Размышления о нуклеиновых кислотах и азотистых основаниях.

[Dorif]

Меня всегда волновали несколько вопросов: почему в состав ДНК входит тимин. а в РНК- урацил, в ДНК- дезоксирибоза. а в РНК- рибоза. И вот недавно мне пришли несколько идей.

 

Идея первая: метильная группа тимина стабилизирует его в кетоновой форме, урацил же может легко переходить в енольную и спариваться не с аденином. а с гуанином. Для ДНК это критично. так как это- своего рода "загрузочный жёсткий диск" клетки, по информации с которого потом происходит построение всех веществ и структур клетки. РНК же подвергается гидролизу после выполнения своей функции и повреждения в РНК не столь критичны. Для РНК важно чтобы вещества, входящие в её состав быстрее синтезировались и быстрее распадались, так как для неё важна не столько сохранность данных, сколько скорость их воспроизведения в виде белков. Урацил проще по структуре, чем тимин, соответственно на его синтез должно уходить немного меньше времени.

 

Идея вторая: гидроксильные группы рибозы способствуют более лёгкому гидролизу РНК по окончании выполнения своей функции, по сути, происходит автокатализ гидролиза. Но РНК- это всего лишь промежуточный носитель данных. а ДНК- постоянный. Соответственно природа выбрала ДНК для хранения информации о всей клетке, как более стабильное соединение, а РНК- как посредника в синтезе белков, как более быстро синтезирующуюся и легко гидролизующуюся по окончании выполнения своей функции. Гидролиз РНК по окончании синтеза белка очень важен, так как в противном случае белки синтезировались практически неконтролируемо.

 

Как вам кажется: правильные у меня мысли?

[Русский по сердцу по уму]

По-моему, не правильные.

 

Идея первая:

 

"...метильная группа тимина стабилизирует его в кетоновой форме, урацил же может легко переходить в енольную и спариваться не с аденином. а с гуанином..."

 

"...Для РНК важно чтобы вещества, входящие в её состав быстрее синтезировались и быстрее распадались..."

"...Урацил проще по структуре, чем тимин, соответственно на его синтез должно уходить немного меньше времени..."

 

Идея вторая:

 

"...гидроксильные группы рибозы способствуют более лёгкому гидролизу РНК по окончании выполнения своей функции, по сути, происходит автокатализ гидролиза..."

"...Но РНК- это всего лишь промежуточный носитель данных. а ДНК- постоянный..."

 

С выше указанным, я не согласен.

Мне кажется, что лишняя гидроксильная группа в рибозе (при 2 С-атоме) и отсутствие метильной группы в урациле (при 5 С-атоме) играет роль в том, что ДНК двухцепочная, а РНК одноцепочная (говорю о иРНК эукариот и прокариот), что в свою очередь определяет их функции.

Изменено 6 Июля, 2011 в 16:58 пользователем Русский по сердцу по уму

[Dorif]

По-моему, не правильные.

 

Идея первая:

 

"...метильная группа тимина стабилизирует его в кетоновой форме, урацил же может легко переходить в енольную и спариваться не с аденином. а с гуанином..."

 

"...Для РНК важно чтобы вещества, входящие в её состав быстрее синтезировались и быстрее распадались..."

"...Урацил проще по структуре, чем тимин, соответственно на его синтез должно уходить немного меньше времени..."

 

Идея вторая:

 

"...гидроксильные группы рибозы способствуют более лёгкому гидролизу РНК по окончании выполнения своей функции, по сути, происходит автокатализ гидролиза..."

"...Но РНК- это всего лишь промежуточный носитель данных. а ДНК- постоянный..."

 

С выше указанным, я не согласен.

Мне кажется, что лишняя гидроксильная группа в рибозе (при 2 С-атоме) и отсутствие метильной группы в урациле (при 5 С-атоме) играет роль в том, что ДНК двухцепочная, а РНК одноцепочная (говорю про эукариотов и прокариотов), что в свою очередь определяет их функции.

Ну, иногда тимин всё же замещается на урацил. Но только из- за нестабильности кетоформы урацила он в ДНК при этом может переходить в енольную, спариваться с гуанином и приводить к мутациям. Когда по микробиологии читал литературу- нашёл про это. Про автокатализ гидролиза в инете читал. И вирусные РНК и ДНК состоят из тех же сахаров и оснований, но тем не менее ДНК могут быть одноцепочечными, а РНК- двухцепочечными(Правда только во время обратной транскрипции уже в клетке, в вирусных вирионах РНК одноцепочечная).

[Русский по сердцу по уму]

"...Ну, иногда тимин всё же замещается на урацил. Но только из- за нестабильности кетоформы урацила он в ДНК при этом может переходить в енольную, спариваться с гуанином и приводить к мутациям..."

Можно ссылку на источник, где Вы прочитали информацию?

 

Может Вы имели ввиду, что при гидролитическом дезаминировании цитозин превращается в урацил, в норме не встречающийся в ДНК? (репарация : урацил-ДНК-гликозидаза---->репарационная эндонуклеаза----> ДНК-полимераза В + лигаза). Также дезаминирование 5-метилцитозина приводит к образованию тимина, но тут с репарацией не ясно.

 

 

"...Про автокатализ гидролиза в инете читал..."

Не пойму, что Вы имеете вавиду. На ум приходит только аутосплайсинг, но, судя по контексту, речь не о нем.

 

 

"...а РНК- двухцепочечными(Правда только во время обратной транскрипции уже в клетке, в вирусных вирионах РНК одноцепочечная)..."

 

тРНК обладает двухцепочечной структурой. У реовирусов, например, РНК двухцепочечная, фрагментированная.

[Dorif]

"...Ну, иногда тимин всё же замещается на урацил. Но только из- за нестабильности кетоформы урацила он в ДНК при этом может переходить в енольную, спариваться с гуанином и приводить к мутациям..."

Можно ссылку на источник, где Вы прочитали информацию?

 

Может Вы имели ввиду, что при гидролитическом дезаминировании цитозин превращается в урацил, в норме не встречающийся в ДНК? (репарация : урацил-ДНК-гликозидаза---->репарационная эндонуклеаза----> ДНК-полимераза В + лигаза). Также дезаминирование 5-метилцитозина приводит к образованию тимина, но тут с репарацией не ясно.

 

 

"...Про автокатализ гидролиза в инете читал..."

Не пойму, что Вы имеете вавиду. На ум приходит только аутосплайсинг, но, судя по контексту, речь не о нем.

 

 

"...а РНК- двухцепочечными(Правда только во время обратной транскрипции уже в клетке, в вирусных вирионах РНК одноцепочечная)..."

 

тРНК обладает двухцепочечной структурой. У реовирусов, например, РНК двухцепочечная, фрагментированная.

Нет. Я именно про случайное включение урацила. В инете где найти- без понятия. Я в Микробиологии, вирусологии и иммунологии для учащихся по специальности "ветеоринария" 70-х годов читал.

тРНК даже сложнее, чем двухцепочечная. Там же по сути одна цепь, но особым способом изогнутая и основания которой спарены с комплементарными им, но находящимися в той же самой цепочке РНК.

Про автокатализ гидролиза "отработавшей" РНК за счёт гидроксильных групп рибозы.

Изменено 7 Июля, 2011 в 18:12 пользователем Dorif

[Русский по сердцу по уму]

Нет. Я именно про случайное включение урацила.

 

Так ДНК-полимераза/ы не могут "работать" с рНТФ, к которым относится УТФ. Если я не ошибаюсь, то единственный способ его образования, через гидролитическое дезаминирования цитозина.

 

Я читал, что в ДНК дезоксирибоза и тимин потому, что метильная группа тимина увеличивает "гидрофобные взаимодействия" между цепями, а отсутствие гидроксильной группы при 2 С-атоме увеличивает степень компактности молекулы в целом.

Изменено 7 Июля, 2011 в 18:33 пользователем Русский по сердцу по уму

[Dorif]

Так ДНК-полимераза/ы не могут "работать" с рНТФ, к которым относится УТФ. Если я не ошибаюсь, то единственный способ его образования, через гидролитическое дезаминирования цитозина.

 

Я читал, что в ДНК дезоксирибоза и тимин потому, что метильная группа тимина увеличивает "гидрофобные взаимодействия" между цепями, а отсутствие гидроксильной группы при 2 С-атоме увеличивает степень компактности молекулы в целом.

Уж не знаю, как включается, но иногда случается. Как говорится- раз в год и палка стреляет.

А может имеют место оба фактора: и гидрофобность с компактностью и надёжность со стабильностью? Вряд ли природа выбрала бы нестабильное соединение для длительного хранения информации.

[Dorif]

Так ДНК-полимераза/ы не могут "работать" с рНТФ, к которым относится УТФ. Если я не ошибаюсь, то единственный способ его образования, через гидролитическое дезаминирования цитозина.

 

Я читал, что в ДНК дезоксирибоза и тимин потому, что метильная группа тимина увеличивает "гидрофобные взаимодействия" между цепями, а отсутствие гидроксильной группы при 2 С-атоме увеличивает степень компактности молекулы в целом.

Вот ещё мысля интересная из флудилки Linux.Org.Ru:

Еще заметил. В случае тимина метильная группа попадает в бороздку двойной спирали (и соответственно влияет на рельеф бороздки) что облегчает узнавание последовательности регуляторным белком, у цитозина с урацилом рельеф бороздки бы был одинаков

 

DNA_Seq (07.07.2011 19:10:32)

[Русский по сердцу по уму]

Вот ещё мысля интересная из флудилки Linux.Org.Ru:

 

Ничего не понял. Что за бороздка? "...у цитозина с урацилом рельеф бороздки бы был одинаков..." - это как понять?

Основания спариваются - А-Т, Г-Ц (в ДНК).

[Dorif]

Ничего не понял. Что за бороздка? "...у цитозина с урацилом рельеф бороздки бы был одинаков..." - это как понять?

Основания спариваются - А-Т, Г-Ц (в ДНК).

Это когда спирали ДНК на время разделяются для того, чтобы с них можно было считать инфу. Высказывается предположение, что метильная группа тимина упрощает его отличение от цитозина.