Урацил это в биологии кратко

Обновлено: 07.07.2024

Для каждого вида живых организмов характерны свои отличительные особенности. Более того, различия существуют и между особями одного вида, поскольку каждая из них обладает уникальным сочетанием признаков. При этом каждый организм способен передавать свои признаки потомкам по наследству.

Известно, что признаки и свойства организма определяются, прежде всего, белками, которые синтезируются в его клетках. Поэтому информацию о первичной структуре белков называют наследственной или генетической. Установлено, что данная информация содержится в молекулах нуклеиновых кислот. Эти биополимеры также обеспечивают синтез белков, т. е. реализацию наследственной информации и ее передачу последующим поколениям при размножении.

Таким образом, нуклеиновые кислоты выполняют особые функции, не характерные для других химических соединений. Нуклеиновые кислоты — это биологические полимеры, обеспечивающие хранение, реализацию и передачу наследственной информации.

Нуклеиновые кислоты были открыты в 1869 г. швейцарским биологом Ф. Мишером в ядрах лейкоцитов человека. От латинского слова nucleus — ядро и происходит название этих соединений. Нуклеиновые кислоты содержатся в клетках всех живых организмов, причем не только в ядре, но и в цитоплазме, в составе некоторых органоидов.

Строение нуклеотидов и образование полинуклеотидной цепи. Нуклеиновые кислоты — *нерегулярные* полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды . Каждый из них состоит из трех компонентов: азотистого основания, пятиуглеродного моносахарида (пентозы) и остатка фосфорной кислоты. Центральное положение в структуре нуклеотида занимает пентоза. Азотистое основание и остаток фосфорной кислоты присоединены к ней ковалентными связями (рис. 7.1).


В состав нуклеотида может входить одно из пяти азотистых оснований: аденин , гуанин , цитозин , тимин или урацил . Аденин и гуанин относятся к пуриновым основаниям, *т. к. они являются производными пурина — гетероциклического соединения, молекула которого образована двумя конденсированными кольцами — пятичленным и шестичленным*. Цитозин, тимин и урацил *— производные шестичленного гетероциклического пиримидина , поэтому их* называют пиримидиновыми основаниями.

Название нуклеотида зависит от того, какое азотистое основание входит в его структуру. Так, существуют адениловые, гуаниловые, цитидиловые, тимидиловые и уридиловые нуклеотиды. Для удобства азотистые основания и соответствующие им нуклеотиды обычно записывают сокращенно: А, Г, Ц, Т, У.

Известны два типа нуклеиновых кислот — дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК). Они различаются функциями, размером и формой молекул, а также особенностями строения нуклеотидов.

Нуклеотиды ДНК содержат остаток дезоксирибозы, а нуклеотиды РНК — рибозы. Отсюда и названия — дезоксирибонуклеиновые и рибонуклеиновые кислоты. Кроме того, азотистое основание тимин (Т) может входить только в состав нуклеотидов ДНК, а урацил (У) встречается лишь в нуклеотидах РНК. Следовательно, молекулы ДНК, так же как и РНК, содержат по четыре типа нуклеотидов.

*Соединения, образованные азотистым основанием и пентозой, называют нуклеозидами. В их молекулах пятиуглеродный сахар соединен с атомом азота в составе азотистого основания N-гликозидной связью. Нуклеозиды могут присоединять остаток фосфорной кислоты, превращаясь в нуклеотиды. Названия нуклеозидов, входящих в состав нуклеотидов РНК и ДНК, приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1. Азотистые основания и соответствующие им нуклеозиды

Урацил (2,4-диоксопиримидин) — пиримидиновое основание, которое является компонентом рибонуклеиновых кислот и как правило отсутствует в дезоксирибонуклеиновых кислотах, входит в состав нуклеотида. В составе нуклеиновых кислот может комплементарно связываться с аденином, образуя две водородных связи. [2]

Содержание

Физические свойства

Белый порошок или иглоподобные кристаллы, растворимые в горячей воде. [3]

Химические свойства

Обладает амфотерными свойствами, способен к таутомерии. [3]

История открытия

Впервые обнаружен в 1900 году в продуктах расщепления дрожжевых нуклеиновых кислот. [3]

Примечания

  1. ↑ Richard L. Myers, Rusty L. Myers: The 100 most important chemical compounds, 92-93link
  2. ↑Кнорре Д. Г., Мызина С. Д. Биологическая химия. — 3. — Москва: Высшая школа, 2000. — 479 с. — 7000 экз. — ISBN 5060037207
  3. ↑ 123 Большая Советская Энциклопедия

Литература

  • Кнорре Д. Г., Мызина С. Д. Биологическая химия. — 3. — Москва: Высшая школа, 2000. — 479 с. — 7000 экз. — ISBN 5060037207
  • Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки: в трех томах. — 2. — Москва: Мир, 1994. — Т. 1. — 517 с. — 10 000 экз. — ISBN 5030019855
  • Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека: в двух томах. — Москва: Мир, 2004. — Т. 1. — 381 с. — 2000 экз. — ISBN 5030036008

монофосфаты (АМФ • ГМФ • UMP • ЦМФ) • дифосфаты (АДФ • ГДФ • УДФ • ЦДФ) • трифосфаты (АТФ • ГТФ • УТФ • ЦТФ) • циклические (цАМФ • цГМФ • cADPR)

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Урацил" в других словарях:

УРАЦИЛ — УРАЦИЛ, одно из четырех оснований в НУКЛЕОТИДАХ, которые составляют РНК (рибонуклеиновую кислоту). Производная ПИРИМИДИНА, урацил считается главным отличием между РНК и ДНК: в ДНК урацил заменяется тимином. (Три остальных основания АДЕНИН,… … Научно-технический энциклопедический словарь

УРАЦИЛ — пиримидиновое основание. Содержится во всех живых организмах в составе уридиловых нуклеотидов, рибонуклеиновых кислот (РНК). Одна из 4 букв генетического кода (в ДНК вместо урацила тимин) … Большой Энциклопедический словарь

УРАЦИЛ — 2, 4 диоксипиримидин, пиримидиновое основание. Присутствует во всех живых клетках в составе РНК. Нуклеотиды У. играют важную роль в обмене углеводов: уридиндифосфат переносчик остатков сахаров в реакциях взаимопревращений моносахаридов, уридинди… … Биологический энциклопедический словарь

урацил — сущ., кол во синонимов: 1 • основание (85) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Урацил — 2,6 диоксипиримидин, органическое вещество из группы пиримидиновых оснований (См. Пиримидиновые основания). Белый порошок или иглоподобные кристаллы, растворимые в горячей воде; молярная масса 112. Обладает амфотерными (и… … Большая советская энциклопедия

УРАЦИЛ — пиримидиновое основание. Содержится во всех живых организмах в составе уридиновых нуклеотидов, рибонуклеиновых к т (РНК). Одна из 4 букв генетич. кода (в ДНК вместо У. тимин) … Естествознание. Энциклопедический словарь

УРАЦИЛ — Одно из четырех нуклеотидных оснований, составляющих рибонуклеиновую кислоту. Урацил замещает тимин в мопекупедезоксирибонук леиновой кислоты … Толковый словарь по психологии

Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).

Урацил ( / ˈ j ʊər ə s ɪ л / ; U) является одним из четырех азотистые основания в нуклеиновая кислота РНК которые представлены буквами A, G, C и U. Остальные аденин (А), цитозин (C) и гуанин (ГРАММ). В РНК урацил связывается с аденин через два водородные связи. В ДНК, азотистое основание урацила заменяется на тимин. Урацил - это деметилированный форма тимин.

На основе 12 C / 13 C изотопные отношения из органические соединения найдено в Метеорит Мерчисон, считается, что урацил, ксантин, и родственные молекулы также могут образовываться внеземными цивилизациями. [7] [8]

В 2012 году анализ данных с Миссия Кассини на орбите в Сатурн система показала, что ТитанПоверхностный состав может включать урацил. [9]

Содержание

Характеристики

В РНК урацил пар оснований с аденином и заменяет тимин во время транскрипции ДНК. Метилирование урацила производит тимин. [10] В ДНК эволюционная замена тимина на урацил, возможно, повысила стабильность ДНК и повысила эффективность Репликация ДНК (обсуждается ниже). Урацил соединяется с аденином через водородная связь. Когда базовая пара с аденином урацил действует как водородная связь акцептор и донор водородной связи. В РНК урацил связывается с рибоза сахар, чтобы сформировать рибонуклеозид уридин. Когда фосфат присоединяется к уридину, образуется уридин-5'-монофосфат. [6]

Урацил претерпевает таутомерные сдвиги амид-имидиевая кислота из-за любой ядерной нестабильности, которую молекула может иметь из-за отсутствия формальных ароматичность компенсируется циклически-амидной стабильностью. [5] Амид таутомер называется лактам структура, в то время как таутомер имидовой кислоты упоминается как лактим структура. Эти таутомерные формы преобладают у pH 7. Лактамная структура является наиболее распространенной формой урацила.


Урацил также перерабатывается с образованием нуклеотидов, подвергаясь серии реакций фосфорибозилтрансферазы. [2] При разложении урацила образуются субстраты. аспартат, углекислый газ, и аммиак. [2]

Окислительное разложение урацила приводит к образованию мочевины и малеиновой кислоты в присутствии ЧАС2О2 и Fe 2+ или в присутствии двухатомных кислород и Fe 2+ .

Урацил - это слабая кислота. Первый сайт ионизация урацила не известно. [11] Отрицательный заряд переносится на анион кислорода и производит пKа меньше или равно 12. Базовый pKа = -3,4, а кислый pKа = 9.389. В газовой фазе урацил имеет 4 более кислых участка, чем вода. [12]

В ДНК

Урацил редко встречается в ДНК, и это могло быть эволюционным изменением, направленным на повышение генетической стабильности. Это связано с тем, что цитозин может спонтанно дезаминироваться с образованием урацила путем гидролитического дезаминирования. Следовательно, если бы существовал организм, который использовал урацил в своей ДНК, дезаминирование цитозина (которое подвергается спариванию оснований с гуанином) привело бы к образованию урацила (который бы спаривался с аденином) во время синтеза ДНК.Урацил-ДНК гликозилаза вырезает основания урацила из двухцепочечной ДНК. Таким образом, этот фермент будет распознавать и вырезать оба типа урацила - тот, который включен естественным образом, и тот, который образуется в результате дезаминирования цитозина, что запускает ненужные и несоответствующие процессы восстановления. [13]

  • ДНК нескольких фагов [14] разработка
  • Гипермутации при синтезе антител позвоночных. [нужна цитата]

Синтез

В научной статье, опубликованной в октябре 2009 г., НАСА ученые сообщили, что воспроизвели урацил из пиримидин подвергая это ультрафиолетовый свет в космических условиях. Это говорит о том, что одним из возможных природных источников урацила является Мир РНК могло бы быть панспермия. [15] Совсем недавно, в марте 2015 года, ученые НАСА сообщили, что впервые дополнительный комплекс ДНК и РНК органические соединения из жизнь, в том числе урацил, цитозин и тимин, сформированы в лаборатории под космическое пространство условиях с использованием исходных химикатов, таких как пиримидин, нашел в метеориты. Пиримидин, как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), химическое вещество с наибольшим содержанием углерода, обнаруженное в Вселенная, возможно, образовались в красные гиганты или в межзвездная пыль и газовые облака, по мнению ученых. [16]

Есть много лабораторий синтезирует урацила в наличии. Первая реакция - самый простой из синтезов: добавление воды к цитозин производить урацил и аммиак: [2]

Самый распространенный способ синтезировать урацил - это конденсация из яблочная кислота с мочевиной в дымящая серная кислота: [5]

Урацил также может быть синтезирован двойным разложением тиоурацил в водной хлоруксусная кислота. [5]

Фотодегидрирование 5,6-диурацила, который синтезируется бета-аланин реагируя с мочевина, производит урацил. [17]

Реакции

Урацил легко подвергается регулярным реакциям, в том числе: окисление, нитрование, и алкилирование. Пока в присутствии фенол (PhOH) и гипохлорит натрия (NaOCl) урацил можно визуализировать в ультрафиолетовый свет. [5] Урацил также способен реагировать с элементарным галогены из-за наличия более чем одной сильно электронодонорной группы. [5]

Урацил легко присоединяется к рибоза сахара и фосфаты участвовать в синтезе и дальнейших реакциях в организме. Урацил становится уридин, монофосфат уридина (UMP), уридиндифосфат (UDP), уридинтрифосфат (UTP) и уридиндифосфат глюкоза (UDP-глюкоза). Каждая из этих молекул синтезируется в организме и выполняет определенные функции.

Когда урацил реагирует с безводным гидразин, происходит кинетическая реакция первого порядка и урациловое кольцо раскрывается. [18] Если pH реакции увеличивается до> 10,5, образуется анион урацила, заставляя реакцию идти намного медленнее. Такое же замедление реакции происходит при понижении pH из-за протонирования гидразина. [18] Реакционная способность урацила остается неизменной даже при изменении температуры. [18]

Использует

Урацил используется в организме для помощи в синтезе многих ферментов, необходимых для функционирования клеток, посредством связывания с рибозами и фосфатами. [2] Урацил служит аллостерический регулятор и кофермент для реакций у животных и растений. [19] UMP контролирует активность карбамоилфосфатсинтетаза и аспартат-транскарбамоилаза в растениях, в то время как UDP и UTP требуют CPSase II деятельность в животные. UDP-глюкоза регулирует превращение глюкоза к галактоза в печень и другие ткани в процессе углеводный обмен. [19] Урацил также участвует в биосинтез из полисахариды и транспортировка сахаров, содержащих альдегиды. [19] Урацил важен для детоксикации многих канцерогены, например, в табачном дыме. [20] Урацил также необходим для детоксикации многих лекарств, таких как каннабиноиды (THC). [21] и морфин (опиоиды). [22] Это также может немного увеличить риск рака в необычных случаях, когда организм испытывает острую нехватку фолиевая кислота. [23] Дефицит фолиевой кислоты приводит к увеличению соотношения монофосфаты дезоксиуридина (свалка)/монофосфаты дезокситимидина (dTMP) и неправильное включение урацила в ДНК и, в конечном итоге, низкое производство ДНК. [23]

Урацил можно использовать при доставки лекарств и как фармацевтический. Когда элементаль фтор реагирует с урацилом, выделяют 5-фторурацил. 5-Фторурацил - противоопухолевый препарат (антиметаболит) используется для маскировки под урацил в процессе репликации нуклеиновой кислоты. [2] Поскольку 5-фторурацил по форме похож на урацил, но не имеет такого же химического состава, препарат ингибирует РНК ферменты репликации, тем самым блокируя синтез РНК и останавливая рост раковых клеток. [2] Урацил также можно использовать при синтезе кофеина. [24]

Урацил можно использовать для определения микробный заражение помидоры. Наличие урацила указывает на молочная кислота бактерии засорение плода. [25] Производные урацила, содержащие диазин кольца используются в пестициды. [26] Производные урацила чаще используются в качестве антифотосинтетический гербициды, уничтожая сорняки в хлопок, сахарная свекла, репы, соя, горох, подсолнечник посевы, виноградники, ягода плантации и сады. [26]

В дрожжи, концентрации урацила обратно пропорциональны пермеазе урацила. [27]

Смеси, содержащие урацил, также обычно используются для тестирования обращенно-фазовый ВЭЖХ столбцы. Поскольку урацил по существу не удерживается неполярной стационарной фазой, это можно использовать для определения времени пребывания (и, следовательно, объема выдержки при известной скорости потока) системы.

Тимин (5-метилурацил) — производное пиримидина, одно из пяти азотистых оснований. Присутствует во всех живых организмах, где вместе с дезоксирибозой входит в состав нуклеозида тимидина, который может фосфорилироваться 1—3 остатками фосфорной кислоты с образованием нуклеотидов тимидин моно-, ди- или трифосфорной кислоты (ТМФ, ТДФ и ТТФ). Дезоксирибонуклеотиды тимина входят в состав ДНК, в РНК на его месте располагается рибонуклеотид урацил. Тимин комплементарен аденину, образуя с ним 2 водородные.

Аденин — азотистое основание, аминопроизводное пурина (6-аминопурин). Образует две водородных связи с урацилом и тимином (комплементарность).

Цитозин — органическое соединение, азотистое основание, производное пиримидина. С рибозой образует нуклеозид цитидин, входит в состав нуклеотидов ДНК и РНК. Во время репликации и транскрипции по принципу комплементарности образует три водородных связи с гуанином.

Азо́тистые основа́ния — гетероциклические органические соединения, производные пиримидина и пурина, входящие в состав нуклеиновых кислот. Для сокращенного обозначения пользуются большими латинскими буквами. К азотистым основаниям относят аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), которые входят в состав как ДНК, так и РНК. Тимин (T) входит в состав только ДНК, а урацил (U) встречается только в РНК.Аденин и гуанин являются производными пурина, а цитозин, урацил и тимин — производными пиримидина.

Гуани́н (Гуа, Gua) — органическое соединение, азотистое основание, аминопроизводное пурина (2-амино-6-оксопурин), является составной частью нуклеиновых кислот. В ДНК, при репликации и транскрипции образует три водородных связи с цитозином (Cyt) (комплементарность). Впервые выделен из гуано.

Упоминания в литературе

Из фосфатов следует обратить внимание на ферменты, вызывающие гидролиз нуклеотидов (АТФ и др.) с образованием пуриновых (аденина, гуанина и др.) или пиримидино—вых (цитозина, урацила , тимина) оснований, сахаров рибоза или дезоксирибоза и фосфорной кислоты. Такой распад нук—леотидов (рис. 3) увеличивает количество экстрактивных веществ, усиливает вкус и аромат рыбных продуктов. Но одновременно расширяет питательную среду для микроорганизмов, делает продукт менее устойчивым при хранении.

ДНК и РНК – это нуклеиновые кислоты, состоящие из повторяющихся простых строительных блоков, которые называются нуклеотидами и представляют собой комбинации фосфата, сахара и азотистого основания (таких оснований пять: аденин [А], тимин [Т], гуанин [G], цитозин [C] и урацил [U]). Молекула ДНК представляет собой двойную спираль, состоящую из двух цепей нуклеотидов, связанных через основания; РНК состоит из одной цепи нуклеотидов. Есть и другие различия, но, как правило, те и другие молекулы необходимы нашим клеткам для воспроизводства и для осуществления всех остальных жизненных процессов.

Наиболее изученный тип функциональных последовательностей ДНК – гены, кодирующие белки. С таких генов считывается молекула матричной РНК (мРНК) в ходе процесса, который называется транскрипция, что переводится как “переписывание”. РНК, как и ДНК, состоит из четырех типов мономеров, но вместо нуклеотидов тимина (T) в состав РНК входят нуклеотиды урацила (U). Молекула мРНК – одноцепочечная, комплементарная той цепи молекулы ДНК, с которой она “переписана”. Она играет роль инструкции для синтеза какого-нибудь белка (протеина). Белки, в свою очередь, могут выполнять очень разные функции: “сшивать” клетки вместе, чтобы те образовывали ткани, осуществлять всевозможные химические превращения, регулировать работу генов и так далее.

В ДНК входят четыре вида нуклеотидов, отличающихся по азотистому основанию в их составе, – аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и тимин (Т). В молекуле РНК также имеется 4 вида нуклеотидов с одним из азотистых оснований – аденином, гуанином, цитозином и урацилом (У). Таким образом, ДНК и РНК различаются как по содержанию сахара в нуклеотидах, так и по одному из азотистых оснований (табл. 5).

Нуклеиновые кислоты. Мононуклеотиды. Мононуклеотид состоит из одного пуринового (аденин – А, гуанин – Г) или пиримидинового (цитозин – Ц, тимин – Т, урацил – У) азотистого основания, сахара – пентозы и 1-3 остатков фосфорной кислоты.

При гидролизе нуклеиновых кислот освобождаются пуриновые и пиримидиновые основания. В организме растений и животных из пуриновых оснований образуется ряд продуктов и среди них мочевая кислота – конечный продукт пуринового обмена у человека; у некоторых растений образуются кофеин (в листьях чая и кофейных плодах), теобромин (в плодах какао), теофиллин (в чае), ксантин (в рисе, ячмене, сое, фасоли, сахарной свекле и др.), вернин (в проростках ячменя, в семенах тыквы и арахиса и др.), урацил (в пшенице) и т. д.

Связанные понятия (продолжение)

Комплемента́рность (в химии, молекулярной биологии и генетике) — взаимное соответствие молекул биополимеров или их фрагментов, обеспечивающее образование связей между пространственно взаимодополняющими (комплементарными) фрагментами молекул или их структурных фрагментов вследствие супрамолекулярных взаимодействий (образование водородных связей, гидрофобных взаимодействий, электростатических взаимодействий заряженных функциональных групп и т. п.).

Метили́рование — введение в органические соединения метильной группы -СН3 вместо атома водорода, металла или галогена. Частный случай алкирования. Метилирование в терминальном положении приводит к удлинению углеродной цепи в молекуле на 1 атом.

Нуклеоти́ды (нуклеозидфосфаты) — группа органических соединений, представляют собой фосфорные эфиры нуклеозидов. Свободные нуклеотиды, в частности АТФ, цАМФ, АДФ, играют важную роль в энергетических и информационных внутриклеточных процессах, а также являются составляющими частями нуклеиновых кислот и многих коферментов.

Пептидная связь — вид амидной связи, возникающей при образовании белков и пептидов в результате взаимодействия α-аминогруппы (—NH2) одной аминокислоты с α-карбоксильной группой (—СООН) другой аминокислоты.

Пиримидин (C4N2H4, 1,3- или м-диазин, миазин) — гетероциклическое соединение, имеющее плоскую молекулу, простейший представитель 1,3-диазинов.

Нуклеозиды — это гликозиламины, содержащие азотистое основание, связанное с сахаром (рибозой или дезоксирибозой).

Экзонуклеазы — белки из группы нуклеаз, отщепляющие концевые мононуклеотиды от полинуклеотидной цепи путём гидролиза фосфодиэфирных связей между нуклеотидами.

Остаток в биохимии и молекулярной биологии — структурная единица биополимера, состоящего из аминокислот и сахаров; часть мономера, которая остаётся неизменной после включения его в биополимер. Например, остатками принято называть аминокислотные звенья, входящие в состав пептида. Остатки уже не являются аминокислотами, так как в результате реакции конденсации, они утратили по одному атому водорода из аминогруппы и гидроксил, входящий в состав карбоксильной группы. Кроме того, остатками также считаются.

Нуклеазы — большая группа ферментов, гидролизующих фосфодиэфирную связь между субъединицами нуклеиновых кислот. Различают несколько типов нуклеаз в зависимости от их специфичности: экзонуклеазы и эндонуклеазы, рибонуклеазы и дезоксирибонуклеазы, рестриктазы и некоторые другие. Рестриктазы занимают важное положение в прикладной молекулярной биологии.

Процессинг РНК (посттранскрипционные модификации РНК) — совокупность процессов в клетках эукариот, которые приводят к превращению первичного транскрипта в зрелую РНК.

Рибонуклеазы (РНКазы, англ. Ribonuclease, RNase) — ферменты-нуклеазы, катализирующие деградацию РНК. Рибонуклеазы классифицируют на эндорибонуклеазы и экзорибонуклеазы. К рибонуклеазам относят некоторые подклассы КФ 2.7 и КФ 3.1.

Транспортная РНК, тРНК — рибонуклеиновая кислота, функцией которой является транспортировка аминокислот к месту синтеза белка. Имеет типичную длину от 73 до 93 нуклеотидов и размеры около 5 нм. тРНК также принимают непосредственное участие в наращивании полипептидной цепи, присоединяясь — будучи в комплексе с аминокислотой — к кодону мРНК и обеспечивая необходимую для образования новой пептидной связи конформацию комплекса.

Праймер (англ. primer) — это короткий фрагмент нуклеиновой кислоты (олигонуклеотид), комплементарный ДНК- или РНК-мишени, служит затравкой для синтеза комплементарной цепи с помощью ДНК-полимеразы (при репликации ДНК). Затравка необходима ДНК-полимеразам для инициации синтеза новой цепи, с 3'-конца (гидроксильной группы) праймера. ДНК-полимераза последовательно добавляет к 3'-концу праймера нуклеотиды, комплементарные матричной цепи.

Сигнальный пептид, или сигнальная последовательность, — короткая (от 3 до 60 аминокислот) аминокислотная последовательность в составе белка, которая обеспечивает котрансляционный или посттрансляционный транспорт белка в соответствующую органеллу (ядро, митохондрия, эндоплазматический ретикулум, хлоропласт, апопласт или пероксисома). После доставки белка в органеллу сигнальный пептид может отщепляться под действием специфической сигнальной протеазы.

Оперон — функциональная единица генома у прокариот, в состав которой входят цистроны (гены, единицы транскрипции), кодирующие совместно или последовательно работающие белки и объединенные под одним (или несколькими) промоторами. Такая функциональная организация позволяет эффективнее регулировать транскрипцию этих генов.

Третичная структура (или трёхмерная структура) — пространственное строение (включая конформацию) всей молекулы белка или другой макромолекулы, состоящей из единственной цепи.

Субстра́т в биохимии — исходное вещество, преобразуемое ферментом в результате специфического фермент-субстратного взаимодействия в один или несколько конечных продуктов. После окончания катализа и высвобождения продукта реакции активный центр фермента снова становится вакантным и может связывать другие молекулы субстрата.

Эндонуклеазы — белки из группы нуклеаз, расщепляющие фосфодиэфирные связи в середине полинуклеотидной цепи. Эндонуклеазы рестрикции, или рестриктазы, расщепляют ДНК в определенных местах (так называемых сайтах рестрикции), они подразделяются на три типа (I, II и III) на основании механизма действия. Эти белки часто используют в генной инженерии для создания рекомбинантных ДНК, которые вводят затем в бактериальные, растительные или животные клетки.

Вторичная структура — конформационное расположение главной цепи (англ. backbone) макромолекулы (например, полипептидная цепь белка или цепи нуклеиновых кислот), независимо от конформации боковых цепей или отношения к другим сегментам. В описании вторичной структуры важным является определение водородных связей, которые стабилизируют отдельные фрагменты макромолекул.

Белковая субъединица в структурной биологии — полипептид, который вместе с другими компонентами собирается в мультимерный или олигомерный белковый комплекс. Многие природные ферменты и другие белки состоят из нескольких белковых субъединиц.

Пурин — простейший представитель имидазопиримидинов. Бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде, горячем этаноле и бензоле, плохо растворимые в диэтиловом эфире, ацетоне и хлороформе.

Дезаминирование — процесс удаления аминогрупп от молекулы. Ферменты, катализирующие дезаминирование, называют деаминазами.

Шпи́лька (англ. stem-loop, hairpin) — в молекулярной биологии элемент вторичной структуры РНК, а также одноцепочечной ДНК. Шпилька образуется в том случае, когда две последовательности одной и той же цепи комплементарны друг другу и соединяются друг с другом, перегибаясь одна к другой и образуя на конце неспаренный участок — петлю. Такие комплементарные последовательности нередко представляют собой палиндромные последовательности.

В биохимии, димер — макромолекулярный комплекс, образованный двумя, как правило, не ковалентносвязаными макромолекулами, такими как белки или нуклеиновые кислоты. Белковый димер — это четвертичная структура белка.

Кодо́н (кодирующий тринуклеотид) — единица генетического кода, тройка нуклеотидных остатков (триплет) в ДНК или РНК, обычно кодирующих включение одной аминокислоты. Последовательность кодонов в гене определяет последовательность аминокислот в полипептидной цепи белка, кодируемого этим геном.

Сплайсосо́ма — структура, состоящая из молекул РНК и белков и осуществляющая удаление некодирующих последовательностей (интронов) из предшественников мРНК. Этот процесс называется сплайсингом (от англ. splicing — сращивание).

Транскрипт — молекула РНК, образующаяся в результате транскрипции (экспрессии соответствующего гена или участка ДНК).

Гликаны, в состав которых входят одинаковые углеводные звенья (гомополисахариды), называются гомогликанами, если цепь образована различными углеводными звеньями (гетерополисахариды) — гетерогликанами.

Гистиди́н (L-α-амино-β-имидазолилпропионовая кислота) — гетероциклическая альфа-аминокислота, одна из 20 протеиногенных аминокислот. Является одной из двух условно-незаменимых аминокислот (наряду с аргинином). Незаменимой является только для детей.

Стоп-кодон или кодон терминации — единица генетического кода, тройка нуклеотидных остатков (триплет) в ДНК — кодирующая прекращение (терминацию) синтеза полипептидной цепи (трансляцию).

Цинковый палец (англ. zinc finger) — тип белковой структуры, небольшой белковый мотив, стабилизированный одним или двумя ионами цинка, связанными координационными связями с аминокислотными остатками белка. Как правило, цинковый палец включает около 20 аминокислот, ион цинка связывает 2 гистидина и 2 цистеина. Цинковые пальцы являются белковыми модулями, взаимодействующими с ДНК, РНК, другими белками или небольшими молекулами.

Цис-регуляторные элементы (или цис-элементы) — участки ДНК или РНК, регулирующие экспрессию генов, находящихся на той же молекуле (обычно хромосоме).

Глутамин (также Глютамин) (2-аминопентанамид-5-овая кислота) — одна из 20 стандартных аминокислот, входящих в состав белка. Глутамин полярен, не заряжен и является амидом моноаминодикарбоновой глутаминовой кислоты, образуясь из неё в результате прямого аминирования под воздействием глутаминсинтетазы.

ФАД — флавинадениндинуклеотид — кофермент, принимающий участие во многих окислительно-восстановительных биохимических процессах. ФАД существует в двух формах — окисленной и восстановленной, его биохимическая функция, как правило, заключается в переходе между этими формами.

Проли́н (пирролидин-α-карбоновая кислота) — гетероциклическая аминокислота, в которую атом азота входит в составе вторичного, а не первичного, амина (в связи с чем пролин правильнее называть иминокислотой). Существует в двух оптически изомерных формах — L и D, а также в виде рацемата.

Пируватдегидрогена́зный ко́мплекс, ПДК (англ. Pyruvate dehydrogenase complex, PDH, PDC) — белковый комплекс, осуществляющий окислительное декарбоксилирование пирувата. Он включает в себя три фермента и два вспомогательных белка, а для его функционирования необходимы пять кофакторов (СоА, NAD+, тиаминпирофосфат (ТРР), FAD и липоевая кислота (липоат)). PDH локализован у бактерий в цитозоле, а у эукариот — в митохондриальном матриксе. Суммарное уравнение катализируемой реакции таково.

Аминоацил-тРНК-синтетаза (АРСаза) — фермент-синтетаза, катализирующий образование аминоацил-тРНК в реакции этерификации определённой аминокислоты с соответствующей ей молекулой тРНК. Для каждой протеиногенной аминокислоты существует своя аминоацил-тРНК-синтетаза.

Цистеин (α-амино-β-тиопропионовая кислота; 2-амино-3-меркаптопропановая кислота) — алифатическая серосодержащая аминокислота. Оптически активна, существует в виде L- и D- изомеров. L-Цистеин входит в состав белков и пептидов, играет важную роль в процессах формирования тканей кожи. Имеет значение для дезинтоксикационных процессов.

Гисто́ны — обширный класс ядерных белков, выполняющих две основные функции: они участвуют в упаковке нитей ДНК в ядре и в эпигенетической регуляции таких ядерных процессов, как транскрипция, репликация и репарация. Существует пять различных типов гистонов H1/Н5, H2A, H2B, H3, H4. Гистоны H2A, H2B, H3, H4, называемые кóровыми гистонами (от англ. core — сердцевина), формируют нуклеосому, представляющую собой белковую глобулу, вокруг которой накручена нить ДНК. Гистон H1/H5, называемый линкерным гистоном.

Сери́н (англ. Serine; α-амино-β-оксипропионовая кислота; 2-амино-3-гидроксипропановая кислота) — гидроксиаминокислота, существует в виде двух оптических изомеров — L и D.

Читайте также: