Fosfodiester Bağlantıları

Genel Bakış

Fosfodiester bağı, bir fosforik asit molekülünün (H ₃ PO ₄ ), iki diğer molekülün iki hidroksil grubu (–OH) ile bağlandığında ester bağları oluşturduğunda ve iki su molekülünün çıkardığında oluşur. Fosfodiester bağı, genellikle nükleik asitlerde (DNA ve RNA) bulunur ve yapılarında ve işlevlerinde kritik bir rol oynar.

Fosfodiester Bağları Nükleotitleri Birbirine Bağlar

DNA ve RNA, birbirine bağlı polinükleotidler veya uzun nükleotid zincirleridir. Nükleotidler, bir nitrojen bazı (adenin, guanin, timin, sitozin veya urasil), bir pentoz şeker ve bir fosfat molekülünden (PO ³⁻ ₄ ) oluşur. Bir polinükleotid zincirinde nükleotidler, fosfodiester bağları ile birbirine bağlanır. Bir fosfodiester bağı, fosfat, iki ester bağı oluşturduğunda oluşur. İlk ester bağı, fosfat grubu ile bir nükleotidin şekeri arasında zaten mevcuttur. İkinci ester bağı, ikinci bir molekülde bir hidroksil grubuyla (– OH) reaksiyona girerek oluşturulur. Bir ester bağının her bir oluşumu bir su molekülünü uzaklaştırır.

Hücrenin içinde, şekerlerinin 5 ^o karbonuna bağlı üç fosfat grubuna sahip serbest nükleotidlerden bir polinükleotid oluşturulur. Bu nükleotidlere bu nedenle nükleotid trifosfatlar denir. Fosfodiester bağlarının oluşumu sırasında, iki fosfat kaybolur ve bir ester bağıyla 5 ^o karbonuna bağlanan bir fosfat grubuna sahip nükleotid bırakılır. İkinci ester bağı, nükleotidin 5 ^o fosfat molekülü ile başka bir nükleotiddeki şekerin 3 ^o hidroksil grubu arasında oluşur. Polimeraz adı verilen bir enzim sınıfı, fosfodiester bağlarının oluşumunu katalize eder veya hızlandırır.

Bir polinükleotid zincirindeki fosfodiester bağları, şeker—fosfat omurgası adı verilen şeker ve fosfat rezidülerinin alternatif bir modelini oluşturur. Fosfodiester bağları, bir polinükleotid zincirine yönlülük kazandırır. Polinükleotid zincirinin bir ucunda serbest bir 5 ^o fosfat grubu ve diğer ucunda serbest bir 3 ^o hidroksil grubu vardır. Bu uçlar, sırasıyla 5 ^o sonu ve 3 ^o sonu olarak adlandırılır. Nükleik asitlerin yönlülüğü, DNA replikasyonu ve RNA sentezi için çok önemlidir.