fosfodiesterbindingen

Fosfodiesterbindingen zijn covalente verbindingen die de suiker-fosfaatruggengraat van DNA en RNA vormen. Ze ontstaan wanneer de 5'-fosfaatgroep van een nucleotide zich koppelt aan de 3'-hydroxylgroep van de suiker van het aangrenzende nucleotide, waardoor een fosfodiesterbinding ontstaat en doorgaans een watermolecuul vrijkomt tijdens de condensatiereactie.

In de backbone van DNA en RNA vormen deze bindingen een doorlopende keten van afwisselende suiker- en fosfaatgroepen. De keten heeft aan één eind een 5'-fosfaatgroep en aan het andere eind een 3'-hydroxylgroep, en de synthese verloopt doorgaans van 5' naar 3'. De basen steken naar buiten en dragen de genetische informatie.

Biologisch worden fosfodiesterbindingen gelegd tijdens de synthese door RNA- en DNA-polymerasen. Die enzymen gebruiken nucleoside-trifosfaten als bouwstenen; bij elke toevoeging ontstaat een fosfodiesterbinding en wordt pyrofoort of pyrophosphate vrijgegeven, wat de reactie van energie voorziet.

Stabiliteit en verwijdering: fosfodiesterbindingen zijn relatief stabiel onder fysiologische omstandigheden, maar ze kunnen worden gehydrolyseerd door zure of basische omstandigheden en vooral door nucleasen. Defense tegen ongewenste bindingen en reparatieprocessen zijn essentieel voor de integriteit van erfelijk materiaal.

Functie en belang: fosfodiesterbindingen vormen de kern van de opslag, replicatie en transcriptionele werking van genetische informatie in cellen. Ze bepalen de structuur van de ketens en dragen bij aan de complementaire, antiparallelle organisatie van DNA en aan de waarneming en verwerking van RNA in cellulaire processen.