fosfodiesterlänkningar

Fosfodiesterlänkningar är kemiska bindningar som bildar ryggraden i nukleinsyrorna DNA och RNA. Varje länk förenar 3'-hydroxylgruppen hos sockermolekylen i ett nucleotide med 5'-fosfatgruppen hos nästa nucleotide genom en fosfatgruppen, vilket ger ett kontinuerligt socker–fosfat-skelett i molekylen.

Bildning av fosfodiesterlänkningar sker under cellens polymerisation när nukleotider sätts samman till långa kedjor av DNA eller RNA. Denna process katalyseras av polymeraser och använder nukleosid- eller deoxynukleotidtrifosfater (NTP eller dNTP). Energin tas från hydrolys av pyrofosfat (PPi) som bildas samtidigt, vilket driver reaktionen framåt.

Närvaro och riktning är viktig: den dominerande typen av länk i biologiska nukleinsyror är 3',5'-fosfodiesterbindning, vilket gör att ryggraden har riktning från 5' till 3'. Den biologiska kedjan består av upprepade 3'-5'-länkar. 2',5'-fosfodiesterbindningar kan förekomma i vissa RNA-molekyler men är ovanliga som standardkoppling i genomisk DNA och RNA.

Hållbarhet och nedbrytning: Fosfodiesterlänkningar är relativt stabila under normala fysiologiska förhållanden men hydrolyseras av nucleaser, såsom DNaser och RNaser, vid behov av nedbrytning eller DNA-reparation. Nedbrytningen kan leda till kortare fragment eller behovet av enzymatisk reparation, där ligaser åter sammankopplar brytna ändar genom nya fosfodiesterlänkar.

Betydelse: Denna länkning är grundläggande för genetisk information, replikation och transkription. Den kombinerade polymerisationen och senare reparationer av fosfodiesterlänkningar möjliggör bevarandet och uttrycket av arvsmaterialet, och ligaser spelar en central roll i att sammanfoga fragment vid reparation och kopplingsprocesser.