Учебное пособие по курсу «Медицинская биохимия» /Л. А. Ганеева, Л. И. Зайнуллин

ОБМЕН НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ 
Распад нуклеиновых кислот в организме идет достаточно энергично
,
но 
разные
­
виды нуклеиновых кислот распадаются с разной скоростью
.
Мед
­
ленно распадаются ядерные ДНК
.
Существуют долгоживущие РНК 
(
до суток
)
и короткоживущие
­
РНК 
(
от одного до нескольких часов
),
скорость распада 
мРНК оказывает сильное воздействие на скорость белкового синтеза
. 
Распад нуклеиновых кислот идет при посредстве ферментов 
—
нуклеаз
,
которые
­
ускоряют реакции гидролитического разрыва 
3
1
, 5
1
‑
фосфодиэфирных 
связей
­
либо по 
3
1
‑
эфирной связи 
(5
1
‑
нуклеазы
),
либо по 
5
1
‑
связи 
(3
1
‑
нуклеазы
). 
Различают 
эндонуклеазы
,
гидролизующие связи внутри молекулы одновре 
менно во многих точках с образованием олигонуклеотидов различной 
величины
,
и 
экзонуклеазы
,
которые катализируют гидролиз концевых связей
,
отделяя один нуклеотид за другим от одного из концов нуклеотидной цепи
.
В 
зависимости от специфичности к субстрату нуклеазы делят на две группы
:
рибо
­
нуклеазы 
и
 дезоксирибонуклеазы
­
. 
Помимо этих ферментов
,
открыты еще 
рестриктазы
ДНКазного типа 
действия
,
катализирующие распад чужеродной ДНК в строго определенных 
участках
­
молекулы
,
имеющих палиндромную структуру
. 
В живой клетке нуклеазы осуществляют различные важные функции на 
многих стадиях биохимических превращений ДНК и РНК
,
включая 
рекомбинацию генов
. 
Помимо гидролитических нуклеаз
,
имеются ферменты
,
катализирующие 
распад РНК посредством трансферазной реакции
.
Они катализируют перенос 
остатка фосфорной кислоты от 
5
1
‑
углеродного атома рибозы одного 
мононуклеотида к 
2
1
‑
углеродному атому соседнего мононуклеотида
,
сопровождающийся разрывом 
3
1
, 5
1
‑
фосфодиэфирной связи и образованием 
2
1
, 3
1
‑
фосфодиэфирной связи в одном мононуклеотиде
. 
Мононуклеотиды
,
представляющие собой конечные продукты фермен
­
тативного распада нуклеиновых кислот
,
принадлежат к наиболее сложным 
метаболитам
. 
Первая ступень распада мононуклеотидов состоит в отщеплении остатка 
фосфорной кислоты и образовании нуклеозида
,
который в свою очередь может 
распадаться до азотистого основания и пентозы или пентоза
-
1‑
фосфата
. 
Дальнейший распад азотистых оснований происходит в результате 
дезами
­
нирования и окислительно
-
восстановительных процессов
. 
Распад пуринов и пиримидинов протекает различными путями
.
Пурины 
(
аденин
,
гуанин
)
в результате реакций окисления превращаются в мочевую 
кислоту
­ (
конечный продукт у человека
,
птиц
,
приматов
),
у большинства жи
-
вотных и растений мочевая кислота превращается в аллонтоин
.
У костистых 
рыб 
—
в аллонтоиновую
­
кислоту
,
у амфибий
,
большинства растений 
—
в мо
-
чевину и глиоксиловую кислоту
. 
106 

---

Пиримидины (урацил, цитозин, тимин) в процессе распада вначале восста­ 
навливаются, затем происходит гидролитическое расщепление их цикличе-
ской структуры с образованием углекислого газа, аммиака, β-аминокислот. 
Деструкцию нуклеиновых кислот изучают выявлением активности ну-
клеаз. Чаще всего пользуются измерением экстинции при 260 нм до и после 
ферментативного­ гидролиза ДНК и РНК. Активность нуклеаз измеряют так-
же по изменению­ вязкости раствора ДНК в процессе гидролиза и по 
величине гиперхромного­ эффекта. 
Кроме того, пользуются методами измерения содержания фосфата, пентоз, а 
также конечных продуктов распада пуриновых и пиримидиновых оснований. 
Схема распада нуклеиновых кислот 
107 

---