To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Biofizyka, wykład 7
Tautomeria
Płaskie zasady azotowe, protony przyłączone do atomów azotu i tlenu, mogą one przyjmować różne położenie w cząsteczce (protony).
Badania krystalograficzne wykazały, że formy okso-amino (=keto-amino; brak związanych protonów na tlenach i występujące podwójne wiązane węgiel-tlen, protony przy azotach dają dobrze określone grupy aminowe) są dominujące.
Możliwość przyjmowania innych forma tautomerycznych - imino, enolo (=hydroksy) może prowadzić do zmienionego parowania komplementarnego. Jedna z teorii mówi o tym, że jest to przyczyna mutacji punktowych.
Częstość występowania mutacji punktowych (tranzycje, transwersje) - 10^-8 - 10^-11 (tyczy się bakterii i organizmów wyższych; wirusy mogą mieć podwyższony ten współczynnik)
W zasadzie dochodzi do 10^-3 - 10^-4 mutacji, jednak systemu naprawowe obniżają ten czynnik do wcześniej wspomnianych wartości (o 4-8 rzędów wielkości).
Równowaga tautomeryczna zależy od rozpuszczalnika.
Utworzenie komplementarnego parowania dodatkowo przesuwa równowagę tautomeryczną w kierunku dominującej, odpowiedniej dla organizmów żywych, formy.
Liczenie energii form tautomerycznych w wodzie lub innych rozpuszczalnikach nie jest sprawą trywialną - do końca te obliczenia nie dają efektu, różnice energii są na poziomie błędu metody. Badano też formy tautomeryczne różnych cząstek modelowych (np.: pirydon-2)
9-metyloG - do 50% formy enolo
9-metyloC - 5% formy enolo inne w formie enolo nie obserwowane (A i T mniej niż 10^-5, prawdopodobnie 10^-8)
Badanie 9-metylopuryn i 1-metylopirymidyn daje wymierne efekty, bo w miejscu gdzie powinien być cukier przy zasadzie w nukleotydzie, jest grupa metylowa. Daje to jakieś odwzorowanie warunków w całym nukleotydzie.
Wniosek: Inne niż podstawowe formy tautomeryczne są bardzo rzadkie i nie mogą być przyczyną wszystkich mutacji punktowych (częstość występowania mniejsza niż częstość występowania mutacji punktowych)
Zasady promutagenne - są komplementarne z dwoma różnymi zasadami, na przykład izoguanozyna (NH2 jak w A i dodatkowo grupa okso), wyraźna równowaga tautomeryczna forrm amino i imino od 10% do 90% jednaj z nich w zależności od polarności rozpuszczalnika.
Badania strukturalne krótkich fragmentów DNA w pH lekko kwaśnym (=6) - uprotonowanie niektórych zasad, zmienione zasady komplementarności, np.:
a ) A+ paruje dwoma wiązaniami wodorowymi z C
Wniosek: Inicjacja spontanicznych mutacji punktowych może zachodzić za pomocą uprotonowanych bądź zdeprotonowanych zasad - mogą one utworzyć pary normalnie niekomplementarne.
(…)
… może rozpoznać źle sparowany nukleotyd, cofa się i wycina, wstawia nowy. Badanie rybozydu-5-metylo-2-fluorotoluenu - żadnej możliwości parowania za pomocą wiązań wodorowych, ale polimeraza DNA wyraźnie preferuje wstawianie tego naprzeciw adeniny, traktuje jako analog tyminy. Wydajność niższa niż wstawianie T, ale wyraźnie wyższa niż włączanie tego związku naprzeciw innej zasady niż A. Inicjacja mutacji…
… sąsiednie - jeden w górę, drugi w dół
wszystkie konfiguracje między kopertową a twistową są realizowalne
Model pseudorotacji
C3-endo(N), C2-endo(S) - te konfiguracje preferuje ryboza w nukleotydach
Na pełną konfigurację cząsteczkową składają się wszystkie kąty między atomami - nukleotydy mają około 12 konfiguracji zakładając ze fosforan ma jedną konfigurację.
25kJ/mol same ruchy cieplne powodują…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)