CCF20121026009

Struktura I-rzędowa kwasów nukleinowych to kolejność zasad azotowych. Struktura II-rzędowa to rozmieszczenie w przestrzeni poszczególnych składników nukleotydów. Struktura II-rzędowa kwasów deoksyrybonukleinowych (DNA) została opracowana przez Watsona i Cricka w 1953 roku (Nobel w dziedzinie medycyny 1962). Zaproponowali oni model podwójnej spirali (helisy) łańcuchów polinukleotydowych. Do wnętrza tego łańcucha skierowane są zasady purynowe, które mają charakter hydrofobowy, natomiast na zewnątrz łańcucha ułożone są na przemian reszty cukrowe i reszty kwasu fosforowego o charakterze hydrofilowym. Zasady mogą dopasować się do siebie tylko wtedy, gdy są ustawione parami: jedna puryna i jedna pirymidyna. Możliwe jest to dla par zasad komplementarnych:

-adenina-tymina (wiązanie podwójne) A=T -guanina-cytozyna (wiązanie potrójne) G=C

Zasady te wiążą się między sobą wiązaniami wodorowym. Oba łańcuchy są antyrównoległe, tzn. że zakończeniem jednej nici musi być wolny cukier a przeciwległy koniec drugiej nici musi mieć wolną resztę fosforanową.

WYKONANIE REAKCJI

Hydroliza kwasów nukleinowych i badanie produktów hydrolizy:

W czasie ogrzewania w środowisku kwaśnym, kwasy nukleinowe ulegają hydrolizie. Produktami hydrolizy są zasady purynowe i pirymidynowe, kwas fosforowy i pentoza. Przez łagodną hydrolizę, przeprowadzoną zasadami lub enzymami, uzyskuje się większe fragmenty kwasów nukleinowych, a mianowicie nukleotydy i nukleozydy.

Wykonanie:

Do niewielkiej ilości (około 5 cm³) nukleinianu sodu dodać 2 cm³ 2M roztworu kwasu siarkowego i wstawić do wrzącej łaźni wodnej na 10 minut. Hydrolizat zobojętnić przy użyciu 2M NaOH wobec papierka lakmusowego.

Na uzyskanym hydrolizacie przeprowadzić kolejne reakcje:

1.    Wykrywanie cukrów (reakcja Molischa)

Utworzony z cukrów pod wpływem stężonego kwasu siarkowego furfural lub 5-hydroksymetylenofurfural kondensuje z cc-naftolem dając barwną pochodną.

Wykonanie:

Do około 1 cm³ hydrolizatu kwasów nukleinowych dodać 2 krople 10% roztworu a-naftolu i wymieszać. Następnie ostrożnie, po ściankach probówki podwarstwić około 1 cm³ stężonego H2SO4, aby powstały dwie dobrze odgraniczone warstwy. Na granicy warstw powstaje fioletowo-czerwony pierścień.

2.    Wykrywanie pentoz (próba Biała)

W obecności soli żelaza (III) furfural powstający z pentozy w środowisku HC1 daje z orcyną kompleks o barwie zielonej.

Wykonanie:

Do 2 cm³ 0,2% roztworu orcyny w 20% roztworze HC1 dodać kroplę 1% roztwory FeCl₃ i 1 cm³ hydrolizatu kwasów nukleinowych. Dobrze wymieszać i wstawić do wrzącej łaźni wodnej na kilka minut. W obecności pentoz powstaje zielony produkt kondensacji.

3.    Wykrywanie zasad purynowych

Wykonanie:

Około 2 cm³ hydrolizatu kwasów nukleinowych lekko zalkalizować 5% roztworem NH₄OH i przesączyć, jeśli roztwór nie jest przezroczysty. Przenieść 1 cm³ roztworu do probówki, dodać 1 cm³ 5% AgN0₃ W obecności zasad purynowych powstaje brązowy osad.

27