Межнуклеотидная связь в ДНК. Химический гидролиз ДНК с целью установления природы межнуклеотидной связи оказался практически непригодным.
ДНК не расщепляется при щелочных значениях рН, что хорошо согласуется с предположением о фосфодиэфирной природе межнуклеотидной связи.
При обработке кислотой даже в мягких условиях ДНК расщепляется как по фосфодиэфирным, так и по N-гликозидным связям, образованным пуриновыми основаниями. Вследствие этого расщепление полимера протекает неоднозначно, но из продуктов кислотного гидролиза ДНК все же удалось выделить дифосфаты пиримидиновых дезоксинуклеозидов, которые оказались идентичными синтетическим 3 ,5 -дифосфатам дезоксицитидина и дезокситимидина Здесь же важно отметить, что наличие этих соединений в продуктах деградации ДНК указывает на участие обеих гидроксильных групп, по крайней мере пиримидиновых мономерных компонентов, в образовании межнуклеотидной связи.
Более специфическим оказалось ферментативное расщепление ДНК. При обработке препаратов ДНК фосфодиэстеразой ФДЭ змеиного яда полимер практически полностью гидролизуется до дезоксинуклеозид-5 -фосфатов, структура которых была установлена сравнением с соответствующими нуклеотидами, полученными встречным синтезом.
Эти данные свидетельствуют об участии 5 -гидроксильных групп всех четырех дезоксинуклеозидов, входящих в состав ДНК, в образовании межнуклеотидной связи. Аналогично, но до 3 -фосфатов дезоксинуклеозидов расщепляется ДНК в присутствии ФДЭ, выделенной из микрококков или из селезенки.
Из данных гидролиза ДНК фосфодиэстеразами различной специфичности становится очевидным, что связь нуклеозидных остатков в ДНК осуществляется фосфатной группой, которая одновременно этерифицирует гидроксильную группу у вторичного атома углерода положение 3 одного нуклеозидного звена и гидроксильную группу у первичного атома углерода положение 5 - другого нуклеотидного звена. Таким образом, было убедительно доказано, что в ДНК межнуклеотидная связь осуществляется за счет фосфатной группы, а также 3 - и 5 -гидроксильных групп нуклеозидных остатков а и б - направления расщепления полинуклеотидной цепи ДНК фосфодиэстеразами соответственно змеиного яда и селезенки или микрококков 7 Предположение о возможности иного строения полимера с регулярно перемежающимися связями нуклеозидных остатков по типу 3 -3 и 5 -5 было отвергнуто, так как оно не удовлетворяло всем экспериментальным данным.
Так, полимер такого типа не должен был бы полностью гидролизоваться до мономеров в присутствии ФДЭ змеиного яда, избирательно расщепляющей только алкиловые эфиры нуклеозид-5 -фосфатов.
То же можно сказать о ФДЭ селезенки, селективно гидролизирующей алкиловые эфиры нуклеозид-3 -фосфатов. 6.2.