Депуринизация представляет собой химическую реакцию пуриндезоксирибонуклеозидов , дезоксиаденозина и дезоксигуанозина и , аденозина или гуанозина , в которой гидролитически расщепляется β-N- гликозидная связь с высвобождением нуклеинового основания, аденина или гуанина , соответственно. Вторым продуктом депуринизации дезоксирибонуклеозидов и рибонуклеозидов является сахар, 2'- дезоксирибоза и рибоза соответственно. Более сложные соединения, содержащие нуклеозидные остатки, нуклеотиды и нуклеиновые кислоты , также могут быть подвержены депуринизации. Дезоксирибонуклеозиды и их производные значительно более склонны к депуринизации, чем их соответствующие рибонуклеозидные аналоги. Потеря пиримидиновых оснований ( цитозин и тимин ) происходит по сходному механизму, но со значительно меньшей скоростью.

Когда происходит депуринизация ДНК , это приводит к образованию и изменению структуры. По оценкам исследований, в типичной человеческой клетке ежедневно таким образом теряется до 5000 пуринов . В клетках одной из основных причин депуринизации является наличие эндогенных метаболитов, вступающих в химические реакции. Апуриновые сайты в двухцепочечной ДНК эффективно восстанавливаются частями пути эксцизионной репарации оснований (BER). Депуринированные основания в одноцепочечной ДНК, подвергающейся репликации , могут привести к мутациям , потому что в отсутствие информации от комплементарной цепи BER может добавить неправильное основание в апуриновый сайт, что приведёт к переходной или трансверсионной мутации .

Известно, что депуринизация играет важную роль в возникновении рака .

Гидролитическая депуринизация — одна из основных форм повреждения древней ДНК в ископаемом или субфоссильном материале, поскольку основание остаётся невосстановленным. Это приводит как к потере информации (последовательности оснований), так и к трудностям в восстановлении и репликации in vitro повреждённой молекулы с помощью полимеразной цепной реакции .

Химия реакции

Депуринизация не является редкостью, потому что пурин является хорошей уходящей группой через 9N-азот (см. структуру пурина ). Кроме того, аномерный углерод особенно активен в отношении нуклеофильного замещения (эффективно делая связь углерод-кислород короче, прочнее и полярнее, а связь углерод-пурин делает длиннее и слабее). Это делает связь особенно восприимчивой к гидролизу.

В химическом синтезе олигонуклеотидов депуринизация является одним из основных факторов, ограничивающих длину синтетических олигонуклеотидов .

Использованная литература

• Hartwell, Leland. / Leland Hartwell, Leroy Hood, Michael L. Goldberg … [ и др. ] . — 2nd. — New York, NY : McGraw-Hill , 2004. — ISBN 978-0-07-291930-1 .
• Weinberg, Robert Allan. . — 1st. — , 2006. — ISBN 978-0-8153-4076-8 .
• Alberts, Bruce. / Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis … [ и др. ] . — 4th. — New York, NY : , 2002. — ISBN 978-0-8153-3218-3 .