Cours 3 Flashcards
Aspects structuraux des nucléosides et nucléotides
De quoi se constitue le sucre des acides nucléiques?
D’un noyau furanose dont les 4 atomes de C sont asymétriques (4 substituants différents) = centres chiraux.
Qu’est-ce que la chiralité?
La chiralité d’un objet désigne sa propriété à ne pas être superposable à son image dans un miroir. Si une molécule est chirale, elle possède au moins deux formes différentes (énantiomères) qui n’ont pas les mêmes propriétés.
Comment sont positionnées les -OH selon les séries D et L dans la projection de Haworth?
- Série D: anomère alpha = OH vers le bas / anomère beta = OH vers le haut
- Série L: anomère alpha = OH vers le haut / anomère beta = OH vers le bas
Par quoi est caractérisée la structure 3D d’une molécule?
- les longueurs de liaisons entre deux atomes
- les angles de liaisons (angles entre 3 atomes liés de manière covalente)
- les angles de rotations de groupes d’atomes autour des liaisons covalentes -> décrits pas des angles de torsion (ou angles dièdres)
Quels sont les différents angles de torsion visibles dans la projection de Newman?
- cis = 0°
- trans = 180°
- gauche + = 60°
- gauche - = - 60°
Signe positif quand on tourne dans le sens des aiguilles d’une montre et négatif dans le sens inverse.
Quels sont les différents plissements que peut adopter le sucre?
- enveloppe (E) : 1 atome est déplacé par rapport au plan formé par les 4 autres
- twist ou demi-chaise (T): 2 atomes adjacents sont déplacés dans deux directions opposées par rapport au plan formé par les trois autres
Endo: atome déplacé vers le haut
Exo: atome déplacé vers le bas
Qu’est-ce que la pseudorotation?
Une propriété particulière des sucres à 5 atomes dans le cycle. Par son intermédiaire, un noyau furanose peut adopter chacune des 20 conformations possibles sans jamais devenir plan!
Le plissement O4’ exo est-il possible?
Non, on observe des collisions stériques entre les substituants en 5’ et les atomes de la base. Cette conformation est interdite.
Par quel angle est dirigé l’orientation de la base par rapport au sucre?
L’angle X (xi)
X = 0° = sites WC au-dessus du sucre = conformation syn
X = 180° = sites WC loin du sucre = conformation anti
Rotation autour de la liaison glycosidique
(O4’-C1’-N9-C4 bases puriques et O4’-C1’-N1-C2 bases pyrimidiques)
Par quel angle est dirigé l’orientation du groupement exocyclique en 5’ par rapport au sucre?
L’angle Y (gamma) : O5’-C5’-C4’-C3’
Son rôle est très important: il permet d’orienter le groupement P en 5’ par rapport au sucre et à la base
Conformations préférées = gauche +, trans, et gauche -
Quelle est la différence entre : nucléotide-3’-P (Np) et 5’-P-nucléotide (pN)?
Dans la conformation Np, pas d’interaction entre la base et le groupement P: molécule qui se comporte comme un nucléoside.
Dans la conformation pN, interactions qui stabilisent les conformations anti de la base et gauche + du groupement exocyclique.
Quel est l’angle delta?
L’angle dirigé par les liaisons C5’-C4’-C3’-O3’
Dépend du plissement du sucre:
-Compris entre 80 et 90° si C3’ endo
-Compris entre 140 et 150° si C2’ endo
-Ne peut jamais être égal à 120° car le sucre n’est pas plan!
Quel est l’angle beta?
L’angle dirigé par les liaisons P-O5’-C5’-C4’
Adopte principalement des conformations trans (180°)
Quel est l’angle alpha?
L’angle dirigé par les liaisons 03’-P-O5’-C5’
Quel est l’angle epsilon?
L’angle dirigé par les liaisons C4’-C3’-O3’-P
Adopte principalement des conformations trans (180°)
Quel est l’angle zêta?
C3’-O3’-P-O5’
Comment l’empilement peut-il tourner à droite ou à gauche?
- Empilement qui tourne à droite (conformation la plus fréquente) : alpha (gauche-) zêta (gauche-)
- Empilement qui tourne à gauche : alpha (gauche+) zêta (gauche+)
Quelles sont les conformations préférées des nucléotides?
- Sucres C2’ endo ou C3’ endo
- Bases en anti
- Liaisons P-O en gauche -
- Liaisons en O-C en trans
- Liaisons C5’-C4’ en gauche+
Qu’est-ce qu’une opération de symétrie?
Une opération de symétrie est un mouvement d’un corps tel qu’après l’exécution de ce mouvement chaque point du corps coïncide avec un point équivalent du corps dans sa position initiale (réflexion ds le plan, inversion de ts les atomes par rapport au centre, rotation autour de l’axe, rotation suivie d’une réflexion ds un plan perpendiculaire à l’axe de rotation…)
Qu’est-ce qu’un élément de symétrie?
C’est une entité géométrique telle qu’une droite, un plan, un point, par rapport à laquelle on peut effectuer une ou plusieurs opérations de symétrie (plan de symétrie, centre de symétrie, axe propre de rotation, axe impropre de rotation…)
Qu’est-ce que l’axe propre et la rotation propre d’une molécule?
Une molécule possède un axe de rotation si elle vient se superposer à elle-même après une rotation de 2pi/n autour de cet axe. L’axe est appelé axe de rotation propre d’ordre n.
Y a-t-il des éléments de symétrie présents dans les nucléosides ou dans les appariements?
Si les bases sont les mêmes, axe de rotation d’ordre 2 (rotation de 180°)
Les deux énantiomères d’un composé chiral peuvent-ils avoir des propriétés différentes?
Oui, propriétés chimiques, biologiques, et thérapeutiques très différentes!
- menthol: pas la même odeur
- aspartame: énantiomère R = pouvoir sucrant / énantiomère S = goût amère
- ibuprofène: énantiomère S = pouvoir anti-inflammatoire / énantiomère L = inactif
- L-Dopa: énantiomère L= traitement de la maladie de Parkinson / énantiomère D toxique
- thalidomide : l’un des énantiomères est un léger sédatif, l’autre est responsable de malformations graves de l’embryon
