Нуклеоти́ды (нуклеозидфосфаты) — группа органических соединений, представляющих 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.
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. Тимин и урацил обладают сходной химической структурой и отличаются только отсутствием метильной группы у 5-го атома углерода урацила. Аденин и гуанин являются производными пурина, а цитозин, урацил и тимин — производными пиримидина.
Ксенобиология — подраздел синтетической биологии, изучающий создание и управление биологическими устройствами и системами. КБ описывает форму биологии, которая (пока) не знакома науке и не встречается в природе. На практике это обозначает новые биологические и биохимические системы, которые отличаются от канонической системы ДНК-РНК-20 аминокислот. Например, вместо ДНК или РНК, КБ исследует аналоги нуклеиновых кислот, называемые ксенонуклеиновые кислоты (КсНК) в качестве носителей информации. Она также исследует расширенный генетический код и включение не-протеиногенных аминокислот в белки.
Пептидо-нуклеиновые кислоты — это химические вещества, похожие на РНК или ДНК. В настоящее время ПНК не обнаружены в составе живых организмов и получаются путём химического синтеза для использования в некоторых биологических экспериментах и медицине.
Валенти́н Ви́кторович Вла́сов — советский и российский биохимик, академик РАН с 2000 года, директор (1996—2017), научный руководитель Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, учредитель Центра новых медицинских технологий в Академгородке.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, ранее Новосибирский институт биоорганической химии СО РАН, был организован 1 апреля 1984 года на базе Отдела биохимии Новосибирского института органической химии СО РАН (НИОХ), руководимого академиком Д. Г. Кнорре. Переименован согласно Постановлению Президиума РАН от 8 апреля 2003 года в Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. Коллектив института был сформирован из исследователей, работающих в области химии и биохимии нуклеиновых кислот и ферментов метаболизма нуклеиновых кислот.
Морфоли́новые олигонуклеоти́ды, или морфоли́новые олигоме́ры — синтетические олигонуклеотиды, использующиеся в молекулярной биологии для изменения экспрессии генов. Основу молекулярной структуры морфолинового олигонуклеотида составляют метиленморфолиновые кольца и фосфородиамидатные связи. Морфолиновые олигонуклеотиды блокируют доступ других молекул к небольшим специфическим последовательностям за счёт комплементарного спаривания с соответствующей РНК. Морфолиновые олигонуклеотиды служат исследовательскими инструментами в обратной генетикe для нокдауна гена.
Георгий Александрович Неви́нский — советский и российский биохимик. Заведующий лабораторией ферментов репарации Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. Область научных интересов — биокатализ, ферменты, каталитически активные антитела, ДНК, белково-нуклеиновые взаимодействия.
Дми́трий Мара́тович Гра́йфер — российский биохимик, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, лауреат Государственной премии России в области науки и техники (1999).
Алекса́ндр Бори́сович Четвери́н — российский молекулярный биолог, доктор биологических наук с 1995 г., профессор молекулярной биологии, член-корреспондент РАН по секции физико-химической биологии с 30 мая 1997 г., заведующий лабораторией биохимии вирусных РНК в Институте белка РАН с 1998 г., ученик академика Спирина А.С.
G-квадру́плексы (англ. G-quadruplex, а также G-tetrads или G4) — последовательности нуклеиновых кислот, обогащенные гуанином и способные образовывать структуры из четырёх цепей. Цепи нуклеиновых кислот из гуанозиновых олиго- и полинуклеотидов способны связываться друг с другом при наличии моновалентного катиона небольшого размера, чаще всего — калия. С помощью дифракционного анализа было показано, что такие поли(G)-нити представляют собой новый тип укладки ДНК, четырёхцепочечную спираль, где четыре гуаниновых основания из разных цепей образуют плоскую структуру, удерживаемую парными взаимодействиями G-G (рис. 1). Такие структуры отличаются высокой стабильностью в растворе и называются гуаниновыми (G)-квартетами, или G-тетрадами. Каждый G-квартет скреплен в сумме восемью водородными связями, образованными взаимодействием Уотсон-Криковской стороны одного гуанинового основания с Хугстиновской стороной другого. G-квадруплексы могут быть также образованы короткими олигонуклеотидами с соответствующей последовательностью, которую можно схематически записать как GmXnGmXoGmXpGm, где m — количество гуанинов в G-блоке. Эти гуанины обычно непосредственно задействованы в образовании G-тетрад. Xn, Xo и Xp могут быть комбинацией любых остатков, включая G; такие участки формируют петли между G-тетрадами.
Хугстиновские пары — альтернативный вариант связывания нуклеотидов на комплементарных цепях нуклеиновых кислот ДНК или РНК, соединённых с помощью водородных связей не по каноническому Уотсон-Криковскому связыванию оснований (отсутствует). Для Хугстиновских пар две антипараллельные нуклеиновые цепи образуют водородные связи по большой бороздке. Пурины поворачиваются на 180°. Хотя Хугстиновские пары наблюдаются редко, в некоторых последовательностях ДНК, особенно в динуклеотидах 5'-CA-3' и 5'-TA-3', они существуют в равновесии со стандартными Уотсон-Криковскими парами оснований.
Синтез олигонуклеотидов — это химический синтез относительно коротких фрагментов нуклеиновых кислот с заданной химической структурой (последовательностью). Метод применяется в современной лабораторной практике для получения олигонуклеотидов нужной последовательности быстрым и недорогим способом.
Сателли́ты — в вирусологии группа субвирусных агентов, состоящих из нуклеиновой кислоты, которым для размножения в хозяйской клетке необходимо, чтобы она была заражена другим, хозяйским или вспомогательным, вирусом.
Ксенонуклеиновые кислоты представляют собой синтетические аналоги нуклеиновых кислот, которые имеют сахарный остов, отличный от природных нуклеиновых кислот ДНК и РНК. По состоянию на 2011 год было показано, что по крайней мере шесть типов синтетических сахаров образуют скелеты нуклеиновых кислот, которые могут хранить и извлекать генетическую информацию. В настоящее время проводятся исследования по созданию синтетических полимераз для трансформации XNA. Изучение его производства и применения создало область, известную как ксенобиология.
Зоя Алексеевна Шабарова — советский химик-органик, Заслуженный профессор МГУ им. М. В. Ломоносова, работала в области химии нуклеиновых кислот. Её работы стали фундаментальными для развития теоретических основ биоорганической химии.
Депуринизация представляет собой химическую реакцию пуриндезоксирибонуклеозидов, дезоксиаденозина и дезоксигуанозина и рибонуклеозидов, аденозина или гуанозина, в которой гидролитически расщепляется β-N-гликозидная связь с высвобождением нуклеинового основания, аденина или гуанина, соответственно. Вторым продуктом депуринизации дезоксирибонуклеозидов и рибонуклеозидов является сахар, 2'- дезоксирибоза и рибоза соответственно. Более сложные соединения, содержащие нуклеозидные остатки, нуклеотиды и нуклеиновые кислоты, также могут быть подвержены депуринизации. Дезоксирибонуклеозиды и их производные значительно более склонны к депуринизации, чем их соответствующие рибонуклеозидные аналоги. Потеря пиримидиновых оснований происходит по сходному механизму, но со значительно меньшей скоростью.
Замкнутая нуклеиновая кислота, также известная как мостиковая нуклеиновая кислота (BNA) и часто называемая недоступной РНК, представляет собой модифицированный нуклеотид РНК, в котором фрагмент рибозы модифицирован дополнительным мостиком, соединяющим 2'-кислородную группу. и 4' углерод. Мостик «запирает» рибозу в 3'- эндо (северной) конформации, которая часто встречается в дуплексах А-формы. Эта структура обеспечивает повышенную устойчивость к ферментативному расщеплению. LNA также предлагает повышенную специфичность и аффинность при спаривании оснований в качестве мономера или компонента олигонуклеотида. Нуклеотиды LNA могут быть смешаны с остатками ДНК или РНК в олигонуклеотиде.
Гликолевая нуклеиновая кислота (GNA), иногда также называемая глицериновой нуклеиновой кислотой, представляет собой нуклеиновую кислоту, подобную ДНК или РНК, но отличающуюся составом её сахарно-фосфодиэфирной основы с использованием пропиленгликоля вместо рибозы или дезоксирибозы. GNA химически стабильна, но, как известно, не встречается в природе. Однако из-за своей простоты она могла сыграть роль в эволюции жизни.
Марина Аркадьевна Зенкова — российский учёный-биохимик, член-корреспондент РАН (2022).
СССР
Россия