fosfodiesterbindning

Fosfodiesterbindning är den kemiska länken som bygger upp ryggraden i DNA och RNA. Den bildas när en fosfatgrupp i en nukleotid bildar två esterbindningar till hydroxylgrupperna på sockerenheterna i två närliggande nukleotider. Bindningen kopplar samman 3'-kolatomen i den ena sockerenheten med 5'-kolatomen i den andra och kedjan får därmed riktning från 5' till 3'. Ryggraden består av upprepade fosfodiesterbindningar mellan de inre sockerringen i varje nukleotid, medan baserna sticker ut som sidokedjor.

Fosfodiesterbindningen bildas vid syntes av nukleinsyror genom kondensationsreaktioner. Under DNA- eller RNA-syntes används nukleotidtrefosfat (NTP eller dNTP); när en nukleotid inkorporeras frigörs pyrofosfat och en ny fosfodiesterbindning bildas mellan 3'-hydroxylgruppen på den växande kedjan och alfa-fosfaten i den inkommande nukleotiden.

Bindningen är kovalent och relativt stabil under fysiologiska förhållanden. Den hydrolyseras långsamt av fosfodiesteraser, och i praktiken bryts den av nukleaser som klyver bakbone vid behov av cellen. I RNA är ribosens 2'-hydroxylgrupp en faktor som gör bindningen mer benägen att brytas under vissa förhållanden, särskilt i basiska miljöer, vilket bidrar till RNA-molekylers generella sämre stabilitet jämfört med DNA.

Fosfodiesterbindningar utgör kärnan i den genetiska informationens bärande struktur. De bestämmer kedjans mekaniska egenskaper och dens tillväxt i polymerisering, och deras sekvens specificerar den biologiska informationen som lagras i DNA och fungerar som ritning för transkription och replikation.