Depurinácia

Depurinácia je chemická reakcia purínových deoxyribonukleozidov, deoxyadenozínu a deoxyguanozínu, a ribonukleozidov, adenozínu a guanozínu, v ktorej sa hydrolyticky štiepi β-N-glykozidová väzba a uvoľňuje sa nukleová báza, adenín alebo guanín. Druhým produktom depurinácie deoxyribonukleozidov a ribonukleozidov je cukor, 2'-deoxyribóza alebo ribóza. Komplexnejšie zlúčeniny obsahujúce nukleozidové reziduá, ako sú nukleotidy a nukleové kyseliny, môžu takisto podliehať depurinácii. Deoxyribonukleozidy a ich deriváty sú omnoho náchylnejšie než ich ribonukleozidové ekvivalenty. Strata pyrimidínovej báze (cytozín a tymín) prebieha podobným mechanizmom, ale omnoho pomalšie.

Depurinácia v DNA vedie k apurínovej polohe, čo následne vedie k zmene štruktúry. Štúdie odhadhujú, že každý deň sa týmto spôsobom stratí asi 5 000 purínov v bežnej ľudskej bunke. Jedným z hlavných dôvodov depurinácie v bunkách je prítomnosť endogénnych metabolitov podstupujúcich chemické reakcie. Apurínové polohy v dvojzávitovej DNA sú po kúskoch účinne opravované vďaka base excision repair (BER) dráhe. Depurinácia báz v jednozávitovej DNA podstupujúcej replikáciu môže viesť k mutáciám, pretože bez prítomnosti informácie o komplementárnom vlákne môže BER doplniť nesprávnu bázu do apurínovej polohy, čím vzniká tranzičná alebo tranzverzná mutácia.

Depurinácia hrá dôležitú úlohu v rozvine rakoviny.

Hydrolytická depurinácia je jedna z hlavných foriem poškodenia starobylej DNA u fosílií a subfosílneho materiálu, keďže báza ostane neopravená. Toto vedie k strate genetickej informácie (sekvencie báz) a problémom s obnovou a in vitro repikláciou poškodenej molekuly v polymerázovej reťazovej reakcii (PCR).

Chémia reakcie 
Depurinácia nie je neobvyklá, pretože puríny sú dobré odstupujúce skupiny kvôli 9N-dusíku (pozri štruktúru purínu). Anomérny uhlík je navyše veľmi reaktívny voči nukleofilnej substitúcii (väzba uhlík-kyslík je kratšia, silnejšia a polárnejšia, zatiaľ čo väzba uhlík-purín je dlhšia a slabšia). Na základe tohto je táto väzba veľmi náchylná k hydrolýze.

V chemickej syntéze oligonukleotidov je depurinácia jedným z hlavných limitných faktorov obmedzujúcich dĺžku syntetických oligonukleotidov.

Referencie

Literatúra

Zdroj 

DNA
Molekulárna biológia
Mutácia