Перетравлювання та всмоктування нуклеїнових кислот

Нуклеїнові кислоти в їжі та кормах знаходяться в основному у вигляді нуклеопротеїдів.

У ротовій порожнині їжа, що містить нуклеопротеїди, механічно подрібнюється, змочуються слиною і у вигляді харчової грудки по стравоходу поступає в шлунок (у жуйних – передшлунок і сичуг). Деяка частина нуклеїнових кислот, головним чином тРНК, частково розщеплюється РНК-азою слини до оліго- і мононуклеотидів.

У шлунку більшість нуклеопротеїдів під впливом пепсину і соляної кислоти розщеплюється до нуклеїнових кислот і простих білків.

Процес перетравлювання нуклеопротеїдів завершується в тонкій кишці, де трипсин розщеплює залишки нуклеопротеїдів на нуклеїнові кислоти і прості білки. Прості білки (протаміни і гістони, альбуміни і глобуліни) поступово під впливом ферментів соку підшлункової залози і кишкового соку розщеплюються до амінокислот і всмоктуються слизовою оболонкою тонкої кишки. Нуклеїнові кислоти піддаються дії нуклеаз. Так, під впливом панкреатичної ДНК-ази частина дезоксинуклеопротеїдів (ДНП) розщеплюється на ДНК і протеїни.

Це розщеплення активується гістидином, аргініном і лізином. Потім фермент „атакує” двоспіральну молекулу ДНК по всій довжині ланцюга безладно і в декілька стадій (рис. 1).

Рис. 1. Гідроліз ДНК під дією панкреатичної ДНК-ази: 1 – 7 – стадії гідролізу.

Спочатку виникають двоспіральні уламки молекули ДНК, вони поступово коротшають, утворюючи односпіральні ділянки нуклеїнової кислоти. ДНК-аза розщеплює ДНК на олігонуклеотиди, що містять в середньому по чотири нуклеотидних залишки, з вільною –OH групою в 3'-му і фосфатною групою в 5'-положеннях залишку дезоксирибози. Процес активується іонами Mg²⁺.

Панкреатична РНК-аза спочатку атакує неспіралізовані ділянки РНК і гідролітично їх розщеплює. При цьому слабшають комплементарні зв'язки, які утворюють вторинну структуру молекули РНК, що сприяє подальшій деспіралізації і утворенню нових уламків молекули РНК. Розрив фосфорнодиефірних зв'язків відбувається між залишком фосфорної кислоти і 3'-м вуглецевим атомом рибозного залишку.

Далі відбувається перефосфорилювання всередині уламків молекули РНК з утворенням 2', 3'-фосфорних похідних.

Прогресує дроблення уламків молекули РНК на оліго- і мононуклеотиди, причому похідні цитозина гідролізуються швидше, ніж урацила.

Потім нуклеотиди розщеплюються під впливом неспецифічних фосфатаз або специфічних гідролітичних ферментів. Так, якщо азотною основою є аденін (A), пентозою – рибоза (P), фосфорною кислотою залишок (Ф), то подальше розщеплення мононуклеотидів можна представити так:

Нуклеозидази можуть розривати глікозидні зв'язки і на стадії нуклеотида:

Всі процеси розщеплення нуклеопротеїдів у харчовому каналі відображає схема:

Всмоктування нуклеїнових кислот. Продукти розщеплeння нуклеїнових кислот всмоктуються в тонкій кишці у вигляді мононуклеотидів, нуклеозидів, пентоз, пуринових і піримідинових основ, фосфорної кислоти (її ефірів і солей). Вони поступають у клітини покривного епітелію, потім – у міжклітинний простір, міжклітинну рідину, капіляри, венули, підепітеліальну і підслизову венозні сіті кишкової ворсинки, вени брижі, комірну вену і печінку. В печінці використовуються для різних потреб організму, у тому числі і для синтезу власних нуклеїнових кислот.

Значна частина продуктів гідролітичного розщеплення нуклеїнових кислот з печінки поступає в загальне кровоносне русло (сюди поступає деяка кількість продуктів травлення, які всмокталися і через лімфатичну систему кишок) і розноситься по всьому організму, де і використовується клітинами для різноманітних пластичних (синтезу ДНК і РНК) і енергетичних потреб.