Acizii Nucleici

Studiile fundamentale (1868) ale lui F. Mischer au pus temelia chimiei nucleului celular. Dînsul a extras nucleele celulelor din puroiul tifoanelor chirurgicale utilizate şi a demonstrat că în aceste nuclee se află un compus ce conţine fosfor, pe care 1-a denumit nucleină. S-a constatat că aceasta e o nucleoproteidă. Drept izvor de nucleoproteide serveşte timusul. Această glandă se utilizează ca materie experimentală pentru toate investigaţiile ştiinţifice. A fost nevoie de decenii de cercetări, pînă cînd mai multe generaţii de savanţi au stabilit compoziţia chimică a acizilor nucleici şi componentelor lor de bază.

Structura chimică

Acizii nucleici sunt compuşi macromoleculari,degradîndhidroliticîn nuclcotide şi nucleozide, dealtfel ei suntpolinucleotide, compuşi dintr-un număr foarte mare de mononucleotide. La hidroliza completă degradează şi mononucleotidele, generînd baze azotate (purinice şi pirimidinice), pentoze şi acid fosforic în cantităţi echimolare.

Bazele azotate pirimidinice sunt derivaţi ai pirimidinei, se întîlnesc în acizii nucleici. De notat trei baze majore: uracilul, citozina şi timina.

Există şi unele baze minore pirimidinice ca: 5-metil-citozina şi 5-hidoximetil-citozina, metiluridina, tiouridina, pseudouridina.

Acizii nucleici conţin şi bazepurinice—adenină şiguanină. Purina este derivatul pirimidinei: molecula conţine inele condensate ale pirimidinei şi imidazolului.

Se întîlnesc în acizii nucleici şi baze purinice minore ca: 2-metil-adenina, 6-metil-adenina, 1-metil-guanina, 7-metil-gunina şi inozina. Bazele minore se conţin în circa 5% şi diferă mult de la o specie la alta.

Proprietăţi

Bazele azotate prezintăfenomenul de tautomerie (structuri ce diferă prin poziţia unui atom de hidrogen şi a unei duble legături): formele lactim sau lactam, ultimele mai stabile, predomină în structură.

Bazele azotate sunt slab solubile în apă; cele pirimidinice au o structură plană, cele purinice—aproape plană, puţin pliată. Bazele pirimidinice sunt mai stabile decît cele purinice. Bazele azotate posedă maximă capacitate de absorbţie de ultraviolet (între 260-280 nm), ceea cc permite determinarea cantităţii de acizi nucleici (cu atît mai mult ai componentelor- baze, nucleozide). Pentru identificare se utilizează şi cromatogralia etc.

La o hidroliză menajată nucleotidele degradează în nucleozide şi acid fosforic.

Nucleozidul constituie N-nucleozide ale bazelor purinice sau pirimidinice, în care glucidul, pentoza (riboza sau dezoxiriboza) cu atomul său de formează legătura glicozidică cu

(pirimidina) sau N9 (purina). Legătura glucozidică în nucleozidele naturale este p Pentozele sunt prezente în forma furanozică, formînd legătura cu hidroxilul semiacetalic.

Distingem ribonucleozide şi dezoxiribonucleozide. Nucleozidele sunt mai solubile în apă decît bazele azotate, mai stabile în soluţii alcaline şi uşor se hidrolizează la încălzire în mediul acid, producînd baze libere şi pentoze. In organism nucleozidele sunt hidrolizate de nucleozidaze specifice. Denumirea nucleozidelor derivă de la bazele azotate prin adăugarea sufixelor: -ozina, pentru derivaţii purinici şi -idina, pentru cei pirimidinici. Adeninaşi riboza rezultă în adenozină, respectiv: guanozina; aceiaşi analogi—cu dezoxiriboza; uridina, citidina, timina, cu dezoxiriboza, se numeşte timidină, iar compusul timinei din tRNA poartă denumirea de riboziltimină.

Din punct de vedere steric, nucleozidele pot avea două conformaţii: sin şi anti. Forma anti este caracteristică compuşilor naturali, fiind cerută de aşezarea corectă a bazelor complementare în structura dublu helicoidală a DNA. în forma Z conformaţia sin alternează cu anti.

Esterii fosforici ai nucleozidelor egalează cu nucleotidele la legăturile C5 şi C3 ale pentozei. In dezoxiribonucleotide se manifestă numai aceste două poziţii, iar ribonucleotidele se completează şi cu poziţia C,. Modificînd condiţiile de hidroliză, se pot obţine toate tipurile. Celulele în stare liberă cooptează, preponderent în poziţia 5', grupa fosfat. Structural, pentoza sau dezoxipentoza ocupă o poziţie de legătură între fosfat şi baze azotate.