Despurinación

A despurinación é unha reacción química dos desoxirribonucleósidos purínicos, desoxiadenosina e desoxiguanosina, e dos ribonucleósidos adenosina ou guanosina, na cal o seu enlace β-N-glicosídico é clivado hidroliticamente liberando unha base nitroxenada, adenina ou guanina, respectivamente. O segundo produto da despurinación de desoxiribonucleósidos e ribonucleósidos é un azucre 2’-desoxirribosa e ribosa, respectivamente. Compostos máis complexos que conteñen residuos de nucleósidos, como os nucleótidos e os ácidos nucleicos, tamén sofren despurinación. Os desoxirribonucleósidos e os seus derivados teñen unha tendencia substancialmente maior á despurinación que os seus correspondentes ribonucleósidos equivalentes. A perda de bases pirimidínicas (citosina e timina) prodúcese por mecanismos similares, pero a unha taxa moi inferior.

Figura 1. Estrutura química dun sitio apurínico presente nun fragmento de ADN de febra simple.

Cando a despurinación ocorre no ADN orixina a formación dun sitio apurínico e causa unha alteración da súa estrutura. Os estudos estiman que nunha célula humana típica se perden deste modo unhas 5.000 purinas cada día.^[1] Nas células unha das principais causas da despurinación é a presenza de metabolitos endóxenos que causan reaccións químicas. Os sitios apurínicos no ADN bicatenario son reparados eficientemente por unha porción da vía de reparación por escisión de bases (BER). As bases despurinadas no ADN de febra simple que son replicadas poden orixinar mutacións, porque en ausencia de información da febra complementaria, a reparación por escisión de bases pode engadir unha base incorrecta a un sitio apurínico, o que causa unha mutación por transición ou transversión.^[2]

A despurinación xoga un papel principal na iniciación do cancro.^[3]

A desopurinación hidrolítica é unha das principais formas de danos que se observan no ADN antigo atopado en material fósil e subfósil, xa que as bases permanecen ser reparar. Isto ten como resultado tanto perdas de información (a secuencia de bases), coma dificultades para a recuperación e replicación in vitro desas moléculas antigas danadas pola aplicación da técnica da reacción en cadea da polimerase.

Química da reacción

A despurinación non é rara porque a purina é un bo grupo saínte debido ao seu nitróxeno en posición 9 (ver estrutura dunha purina). Ademais, o carbono anomérico é especialmente reactivo nas substitucións nucleofílicas (facendo o enlace carbono-oxíxeno máis curto, máis forte e máis polar, mentres que o enlace carbono-purina se fai máis longo e feble). Isto fai que o enlace sexa especialmente susceptible á hidrólise.

En síntese química de oligonucleótidos, a despurinación é un dos principais factores que limitan a lonxitude dos oligonucleótidos sintéticos.^[4]

Notas

↑ Lindahl, T. (22 de abril de 1993). "Instability and decay of the primary structure of DNA". Nature 362 (6422): 709–715. ISSN 0028-0836. PMID 8469282. doi:10.1038/362709a0.
↑ Carr, Steven M. (2009). "Depurination produces transversion mutations". mun.ca. Memorial University of Newfoundland. Consultado o 2010-08-19.
↑ Cavalieri, E.; Saeed, M.; Zahid, M.; Cassada, D.; Snow, D.; Miljkovic, M.; Rogan, E. (2012). "Mechanism of DNA depurination by carcinogens in relation to cancer initiation.". IUBMB Life 64 (2): 169–179. doi:10.1002/iub.586.
↑ Le Proust, E. M.; Peck, B. J.; Spirin, K.; McCuen, Heather B.; Moore, B.; Namsaraev, E.; Caruthers, M. H. (2010). "Synthesis of high-quality libraries of long (150mer) oligonucleotides by a novel depurination controlled process.". Nucleic Acids Res. 38 (8): 2522–2540. doi:10.1093/nar/gkq163.

Véxase tamén

Bibliografía

Hartwell, Leland; Hood, Leroy; Goldberg, Michael L.; Reynolds, Ann E.; Silver, Lee M.; Veres, Ruth (2004). Genetics: From Genes to Genomes (2nd ed.). New York, NY: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-291930-1. LCCN 2002012767. OCLC 50417228.
Weinberg, Robert Allan (2006). The Biology of Cancer (1st ed.). Garland Science. ISBN 978-0-8153-4076-8. LCCN 2006001825. OCLC 63114199.
Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). Molecular Biology of the Cell (4th ed.). New York, NY: Garland Science. ISBN 978-0-8153-3218-3. LCCN 2001054471. OCLC 48122761.

[instability-1] Lindahl, T. (22 de abril de 1993). "Instability and decay of the primary structure of DNA". Nature 362 (6422): 709–715. ISSN 0028-0836. PMID 8469282. doi:10.1038/362709a0.

[2] Carr, Steven M. (2009). "Depurination produces transversion mutations". mun.ca. Memorial University of Newfoundland. Consultado o 2010-08-19.

[3] Cavalieri, E.; Saeed, M.; Zahid, M.; Cassada, D.; Snow, D.; Miljkovic, M.; Rogan, E. (2012). "Mechanism of DNA depurination by carcinogens in relation to cancer initiation.". IUBMB Life 64 (2): 169–179. doi:10.1002/iub.586.

[4] Le Proust, E. M.; Peck, B. J.; Spirin, K.; McCuen, Heather B.; Moore, B.; Namsaraev, E.; Caruthers, M. H. (2010). "Synthesis of high-quality libraries of long (150mer) oligonucleotides by a novel depurination controlled process.". Nucleic Acids Res. 38 (8): 2522–2540. doi:10.1093/nar/gkq163.

[1]