1631210414-2ba7a851681992dc31116b8fc1369f4b (558171)
Текст из файла
ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ ПОСЛЕ ЛЕКЦИИХимическая, пострепликационная и посттрансляционная модификации нуклеиновых кислот.Реакции алкилирования по атомам азота гетероциклически оснований. Реакции с участием соседней группы:взаимодействие с азотистыми аналогами ипритов. Механизм алкилирования алифатическими азотистыми аналогамиипритами. Алкилирующие реагенты с латентной активностью. Реакции алкилирования диазометаном. Зависимостьот условий проведения реакции. Влияние вторичной структуры нуклеиновых кислот на реакционную способностьгетероциклических оснований. Химиотерапия рака.Разработка фотоактивируемых аффинных реагентов для исследования надмолекулярных комплексов.
Сравнениереакционной способности кислородсодержащих и серусодержащих гетероциклические основания в реакциях салкилирующими соединениями.Химическая модификация нуклеиновых кислот, сопровождающаяся расщеплением и перегруппировкой вгетероциклических основаниях. Взаимодействие нуклеиновых кислот и их компонентов с диметилсульфатом.Алкилирование остатка аденозина. Перегруппировка Димрота.Пост-репликационная и пост-транскрипционная модификация ДНК и РНК. Природные алкилирующие реагенты.Минорные компоненты нуклеиновых кислот как продукт модификации. Изопренилирование нуклеиновых кислот.Реакции по экзоциклическим аминогруппам.Энзиматическое метилирование ДНК.
Метилирование ДНК – первый материальный химическиидентифицированный и расшифрованный эпигенетический сигнал. Метилтрансферазы ДНК как мишени дляэпигенетической терапии.• Химическая, пост-репликационная и пост-транскрипционнаямодификации нуклеиновых кислот• Прежде чем обсуждать реакционную способность различных функциональных групп и центров вгетероциклических основаниях нуклеиновых кислот и их компонетов, мы должны вспомнить материал из прошлойжизни.2БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ БЕЛКОВ ИНУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТЗадачей биоорганики является научить выстраивать логическую взаимосвязь между строениемвещества, его свойствами и реакционной способностью; процессы, протекающие в живом организме,рассматривать на молекулярном и клеточном уровне с позиции взаимосвязи структуры соединения смеханизмом его биологического функционирования.Извлекая информацию о химических реакциях, которые придумала Природа и, опираясь на нее, мы должны:конструировать и синтезировать новые реагенты для исследования биологических процессов (с цельюполучения новой порции информации о биологических процессах, протекающих внутри живыхорганизмах);придумывать новые реагенты для воздействия на нежелательные процессы, протекающие в живыхорганизмах; разрабатывать молекулярные инструменты, аналогичные созданные Природой, для решения социальнозначимых задач (например, создание искусственных органов).ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ГРУППЫ.
Структурный фрагмент органической молекулы, определяющий еехимические свойства. Функциональные группы, входящие в состав различных молекул, обычно ведут себяодинаково в одной и той же реакции, хотя их химическая активность может быть различной.Укажите нуклеофильные и электрофильные центры в гетероциклахРеакции с участием функциональныхгрупп белков и гетероциклическихоснований в составе ДНК и РНКподчиняются тем же законам, что иреакции в органической химии.
Реакции вбиоорганической химии белков,нуклеиновых кислот и их компонентовможно классифицировать по механизму ихпротекания и по конечному результатухимического превращения. По механизмупротекания реакции делятся нагетеролитические (электрофильнонуклеофильные) и гомолитические(свободнорадикальные). В ходеознакомления с возможными механизмамиреакций в молекулах субстрата и реагентаследует различать реакционные центры поих характеру: нуклеофильные,электрофильные и радикальные.Постсинтетическая модификация ДНК и РНК.Природные алкилирующие реагенты.Реагент для изопренилирования нуклеиновых кислотПостсинтетическая модификация нуклеиновых кислот.
Минорные основания7Пост-репликационная и пост-транскрипционнаямодификация ДНК и РНК.Энзиматическое метилирование ДНКОдна из задач, стоящая перед биоорганиками – создание молекулярных инструментовдля получения новой порции эпигенетических знаний, а также разработка реагентовдля направленного воздействия на геном.Без эпигенетических знаний невозможны развитие и совершенствование клеточных технологий(использование стволовых клеток), надежная диагностика, предупреждение и лечение разных формрака, предупреждение преждевременного старения.
Эпигенетика лежит в основе эффективныхспособов борьбы со многими инфекционными (в том числе вирусными) болезнями человека,животных и растений. Несомненно, эпигенетика послужит и делу улучшения качества урожаевразных сельскохозяйственных культур, продуктивности пород животных. Иными словами, безэпигенетики прогресс биологии, медицины, сельского хозяйства и биотехнологий немыслим.Однако, чтобы получать и использовать эпигенетические знания необходимы химическиеинструменты для изучения эпигенетических механизмов (сигналов).
И здесь на помощь приходятбиоорганики.УДАЧИ ВАМ В БУДУЩИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ!Мы наследуем нечто большее, чем сумму генов, а по мнению Нобелевского лауреата Д.Уотсона, «что-то еще и кроме последовательностей ДНК».Эпигенетика – наука о наследуемых свойствах организма, которые не связаны с изменением собственно нуклеотидной последовательности ДНК имогут быть не прямо, а опосредованно закодированы в геноме. С помощью эпигенетических маркеров клетка может подавить экспрессию генов, ненужных ей в данный момент, или, наоборот, стимулировать работу тех, которые необходимы.
Эпигенетическими маркерами называют химическиеметки, которые не меняют последовательность ДНК, но контролируют активность тех или иных ее фрагментов. К числу известных эпигенетическихмеханизмов (сигналов) относятся: энзиматическое метилирование и ацетилирование ДНК, гистоновый код (разные энзиматические модификациигистонов – ацетилирование, метилирование, фосфорилирование, убиквитинирование и др.) и замалчивание генов малыми РНК (miRNA, siRNA).
Этипроцессы связаны с изменением структурной и функциональной организации хроматина. А в изменении последних большую роль играеталкилирование биополимеров.Чтобы понять свою роль при изучении эпигенетических механизмов, биоорганики должны быть знакомы стем, что на сегодня уже известно об эпигенетических сигналах в клетке и организмеЭпигенетитических сигналов в клетке и организме, повидимому, очень много, и они весьма разнообразны,многое в этой области еще неизвестно. Тем не менеемногие из них уже материализованы и описаны. Средизначимых эпигенетических сигналов, например, сегодняизвестны:− метилирование ДНК;− разнообразные энзиматические модификации гистонов(гистоновый код);− геномные и хромосомные перестройки;− малые некодирующие РНК (siРНК, или так называемыемалые интерферирующие РНК).Мы в течение этого учебного года уже познакомились снекоторыми из них, например, мы обсудили химическиеаспекты посттрансляционных модификаций гистонов (см.рисунок справа).В рамках данной лекции мы попытаемся рассмотретьтакую пост-репликационную модификацию ДНК, какметилирование, с позиции взаимосвязи с посттрансляционной модификацией гистонов.От чего зависит судьба гена?Ранее, мы уже затрагивали некоторые химические аспекты контроля экспрессии генов.Обнаружен хромодомен; он реагирует на метильные метки в гистоновых “хвостах”.
Среди белков с хромодоменом лучше всего изученгетерохроматиновый белок - НР1 (англ. Нeterochromatin Рrotein), участвующий в структурной организации гетерохроматина (такназывают области хроматина, находящиеся в высококонденсированном состоянии), где ни один ген не работает. Следовательно, НР1 - этомаркер неактивного состояния хроматина. Связываясь с метилированным по девятому лизину “хвостом” гистона-3 в одной нуклеосоме,гетерохроматиновый белок способствует метилированию Н3 в соседней частице, и CН3-метка “расползается” по хроматину.
В результатеего протяженные участки переходят в высококонденсированное состояние. Гены, попавшие в эту область, перестают работать (генетикиэто часто называют эффектом положения).Для контроля экспрессии генов модификации подвергаются не только белки, но и нуклеиновые кислотыСуществует несколько уровней контроля активации генов. Один из них - модификация ДНК.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
