رابطة فوسفودايسترية
في الكيمياء ، تحدث رابطة فوسفوديستر عندما تتفاعل مجموعتان هيدروكسيل ( −OH ) بالضبط في حمض الفوسفوريك مع مجموعات هيدروكسيل في جزيئات أخرى لتكوين رابطتين استريتين . تتضمن "الرابطة" هذا الارتباط C−O−PO-2O−C . [1] تهيمن مناقشة الفسفوديسترات على انتشارها في الحمض النووي والحمض النووي الريبي ، ولكن الفسفوديسترات توجد في الجزيئات الحيوية الأخرى، مثل بروتينات الناقل الأسيل ، والفوسفوليبيدات والأشكال الدورية من GMP وAMP (cGMP وcAMP). [2]
الفوسفودايستر هو العمود الفقري للحمض النووي DNA والحمض النووي الريبوزي RNA
تشكل الروابط الفوسفودايسترية العمود الفقري للحمض النووي والحمض النووي الريبي . في الروابط الفوسفودايسترية للأحماض النووية، يرتبط الفوسفات بذرة الكربون 5' من أحد النوكليوسيدات وبذرة الكربون 3' من النوكليوسيد المجاور. على وجه التحديد، فإن الروابط الفوسفودايسترية هي التي تربط ذرة الكربون 3' في جزيء سكر واحد وذرة الكربون 5' في جزيء آخر (ومن هنا جاء اسم الرابطة الفوسفودايسترية 3'، 5' المستخدمة في الإشارة إلى هذا النوع من الرابطة في سلاسل الحمض النووي والحمض النووي الريبي). [3] المجموعات السكرية المعنية هي ديوكسي ريبوز في الحمض النووي والريبوز في الحمض النووي الريبي. من أجل تكوين الرابطة الفوسفودايسترية ، وربط النوكليوسيدات ، يتم تقسيم أشكال ثلاثي الفوسفات أو ثنائي الفوسفات من كتل بناء النوكليوتيدات لإطلاق الطاقة اللازمة لدفع التفاعل المحفز بالإنزيم . [4] في تكرار الحمض النووي، على سبيل المثال، يتم تحفيز تكوين الروابط الفوسفوديسترية بواسطة إنزيم بوليميراز الحمض النووي ، باستخدام زوج من كاتيونات المغنيسيوم وغيرها من الهياكل الداعمة. [3] لا يحدث تكوين الرابطة فقط في تكرار الحمض النووي والحمض النووي الريبي، ولكن أيضًا في إصلاح وإعادة تركيب الأحماض النووية، وقد يتطلب إشراك العديد من البوليميرات والبادئات و/أو الليجازات. أثناء تكرار الحمض النووي، على سبيل المثال، يترك بوليميراز الحمض النووي I خلفه فجوة بين الفوسفات في العمود الفقري المشكل حديثًا. يتمكن ليجاز الحمض النووي من تكوين رابطة فوسفوديسترية بين النوكليوتيدات على كل جانب من الفجوة. [2]
تكون الفوسفوديسترات مشحونة سلبًا عند درجة حموضة 7. [5] تجذب الشحنة السالبة الهستونات والكاتيونات المعدنية مثل المغنيسيوم والبوليامينات [بحاجة لمصدر]. يؤثر التنافر بين هذه الشحنات السالبة على تكوين الأحماض النووية المتعددة.
كسر رابطة الفوسفودايستر
يمكن تعزيز تحلل (كسر) روابط الفوسفوديستر بعدة طرق. الفوسفوديسترازات هي إنزيمات تحفز تحلل رابطة الفوسفوديستر. تشارك هذه الإنزيمات في إصلاح تسلسلات الحمض النووي والحمض النووي الريبي، وإنقاذ النوكليوتيدات، وفي تحويل cGMP وcAMP إلى GMP وAMP، على التوالي. [2] يحدث تحلل رابطة الفوسفوديستر أيضًا كيميائيًا وعفويًا، دون مساعدة الإنزيمات. على سبيل المثال، يحتوي الريبوز البسيط (في الحمض النووي الريبي) على مجموعة هيدروكسيل واحدة أكثر من الريبوز منزوع الأكسجين (في الحمض النووي)، مما يجعل الأول أقل استقرارًا وأكثر عرضة للتحلل القلوي ، حيث تحفز ظروف الرقم الهيدروجيني المرتفعة نسبيًا كسر ارتباط الفوسفوديستر بين اثنين من الريبوناتيدات . إن عدم الاستقرار النسبي للحمض النووي الريبي تحت هجوم الهيدروكسيل على روابطه الفوسفوديستر يجعله غير مناسب لتخزين المعلومات الجينومية ، ولكنه يساهم في فائدته في النسخ والترجمة . [2]
انظر أيضا
- فوسفوديستيراز
- مثبط الفوسفوديستيراز
- مضاعفة الحمض النووي DNA ATP
- حمض التيكوئيك ، DNase I
- فوسفوديستيراز 5
- نيك (DNA)
مراجع
- ^ "رابطة فوسفودايستر". ويكي كلية العلوم الطبية الحيوية . مؤرشف من الأصل في 2017-06-30 . تم الاسترجاع في 2014-10-29 .
- ^ abcd Miesfeld, Roger L.; McEvoy, Megan M. (2021). Biochemistry (الطبعة الثانية). نيويورك: WW Norton & Company. ص. 110، 397، 941، 1034-1058. ISBN 9780393690453.
- ^ ab Nelson, David L.; Cox, Michael M. (2013). Lehninger Principles of Biochemistry (الطبعة السادسة). نيويورك: WH Freeman and Company. ص 284-286، 1014-1018. ISBN 978-1-4292-3414-6.
- ^ كولكارني؛ وآخرون. (2008). الكيمياء الحيوية . كتب براغاتي. ص 57-60.
- ^ بليزانس، لابلاس (2007). الكيمياء الحيوية الأساسية (الطبعة الثالثة). مجلة ماكجراف التعليمية. ص 331-334.
