Depurinering

Depurinering är en kemisk reaktion mellan purindeoxiribonukleosider , deoxiadenosin och deoxiguanosin och ribonukleosider , adenosin eller guanosin , där β-N- glykosidbindningen hydrolytiskt klyvs för att frigöra nukleobasen, adenin respektive guanin . Den andra produkten av depurinering av deoxiribonukleosider och ribonukleosider är socker, 2'- deoxiribos respektive ribos . Mer komplexa föreningar som innehåller nukleosidrester, nukleotider och nukleinsyror kan också vara mottagliga för depurinering. Deoxiribonukleosider och deras derivat är betydligt mer benägna att depurineras än deras motsvarande ribonukleosidmotsvarigheter. Förlusten av pyrimidinbaser ( cytosin och tymin ) sker genom en liknande mekanism, men i mycket långsammare takt.

När DNA- depurinering sker resulterar det i bildandet av ett apurinställe och en förändring i strukturen. Studier har uppskattat att upp till 5 000 puriner går förlorade på detta sätt varje dag i en typisk mänsklig cell [1] . I celler är en av huvudorsakerna till depurinering närvaron av endogena metaboliter som går in i kemiska reaktioner. Apurina ställen i dubbelsträngat DNA repareras effektivt genom delar av basexcisionsreparationsvägen (BER). Depurinerade baser i enkelsträngat DNA som genomgår replikering kan leda till mutationer eftersom, i frånvaro av information från den komplementära strängen, kan BER lägga till fel bas till apurinstället, vilket resulterar i en övergångs- eller transversionsmutation [ 2] .

Det är känt att depurinering spelar en viktig roll vid uppkomsten av cancer [3] .

Hydrolytisk depurinering är en av de huvudsakliga formerna av skada på forntida DNA i fossilt eller subfossilt material, eftersom basen förblir oreducerad. Detta leder till både förlust av information (bassekvens) och svårigheter att reparera och replikera in vitro av den skadade molekylen med hjälp av polymeraskedjereaktionen .

Reaktionskemi

Depurinering är inte ovanligt eftersom purin är en bra lämnande grupp via 9N-kvävet (se purinstruktur ). Dessutom är det anomera kolet särskilt aktivt mot nukleofil substitution (gör effektivt kol-syrebindningen kortare, starkare och mer polär, samtidigt som kol-purinbindningen blir längre och svagare). Detta gör bindningen särskilt känslig för hydrolys.

I den kemiska syntesen av oligonukleotider är depurinering en av huvudfaktorerna som begränsar längden på syntetiska oligonukleotider [4] .

Referenser

  1. ↑ Lindahl, T. (22 april 1993). "Instabilitet och förfall av den primära strukturen av DNA". naturen . 362 (6422): 709-715. Bibcode : 1993Natur.362..709L . DOI : 10.1038/362709a0 . ISSN  0028-0836 . PMID  8469282 .
  2. ↑ Carr. Depurinering producerar transversionsmutationer . www.mun.ca/biology/scarr . Memorial University of Newfoundland (2009). Hämtad: 19 augusti 2010.
  3. ↑ Cavalieri, E. (2012). "Mekanism för DNA-depurinering av cancerframkallande ämnen i relation till cancerinitiering". IUBMB liv . 64 (2): 169-179. DOI : 10.1002/iub.586 . PMID  22162200 .
  4. ↑ Le Proust, EM (2010). "Syntes av högkvalitativa bibliotek av långa (150mer) oligonukleotider genom en ny depurineringskontrollerad process". Nucleic Acids Res . 38 (8): 2522-2540. doi : 10.1093/nar/ gkq163 . PMID20308161 . _