رابطة فوسفودايستر

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
رسم تخطيطي لروابط الفوسفودايستر ( PO 3− 4 ) بين ثلاثة نيوكليوتيدات . الطرف 5' يحتوي على ذرة كربون 5' مرتبطة بمجموعة فوسفات، والطرف الآخر، الطرف 3'، يحتوي على ذرة كربون 3' مرتبطة بمجموعة هيدروكسيل.

في الكيمياء ، تتكون رابطة الفوسفودايستر عندما تتفاعل مجموعتان من مجموعات الهيدروكسيل ( -OH ) في حمض الفوسفوريك مع مجموعات الهيدروكسيل في جزيئات أخرى لتكوين رابطتين إستريتين . تتضمن هذه الرابطة C-O-PO - 2O -C . [ 1 ] يُهيمن على النقاش حول روابط الفوسفودايستر انتشارها في الحمض النووي DNA والحمض النووي RNA ، ولكنها توجد أيضًا في جزيئات حيوية أخرى، مثل بروتينات حاملات الأسيل ، والدهون الفوسفورية ، والأشكال الحلقية من غوانوزين أحادي الفوسفات (GMP) وأدينوزين أحادي الفوسفات (AMP) ( cGMP و cAMP ). [ 2 ]

العمود الفقري الفوسفودايستر للحمض النووي DNA والحمض النووي الريبي RNA

تشكل روابط الفوسفودايستر الهيكل الأساسي للحمض النووي DNA والحمض النووي الريبي RNA . في روابط الفوسفودايستر للأحماض النووية، ترتبط مجموعة فوسفات بذرة الكربون 5' في أحد النيوكليوسيدات وبذرة الكربون 3' في النيوكليوسيد المجاور. تحديدًا، تربط روابط الفوسفودايستر ذرة الكربون 3' في جزيء سكر بذرة الكربون 5' في جزيء سكر آخر (ومن هنا جاء اسم رابطة الفوسفودايستر 3'، 5' المستخدمة للإشارة إلى هذا النوع من الروابط في سلاسل DNA وRNA). [ 3 ] مجموعات السكريات المعنية هي ديوكسي ريبوز في DNA وريبوز في RNA. لكي تتشكل رابطة الفوسفودايستر ، التي تربط النيوكليوسيدات ، يتم كسر أشكال ثلاثي الفوسفات أو ثنائي الفوسفات من وحدات بناء النيوكليوتيدات لإطلاق الطاقة اللازمة لتحفيز التفاعل الإنزيمي . [ 4 ] في عملية تضاعف الحمض النووي، على سبيل المثال، يُحفز إنزيم بوليميراز الحمض النووي تكوين روابط الفوسفودايستر ، باستخدام زوج من كاتيونات المغنيسيوم وهياكل داعمة أخرى. [ 3 ] لا يقتصر تكوين هذه الرابطة على تضاعف الحمض النووي DNA والحمض النووي الريبي RNA فحسب، بل يحدث أيضًا في إصلاح وإعادة تركيب الأحماض النووية، وقد يتطلب ذلك مشاركة بوليميرازات وبادئات و/أو ليغازات مختلفة. أثناء تضاعف الحمض النووي DNA، على سبيل المثال، يترك بوليميراز الحمض النووي DNA I فجوة بين الفوسفات في الهيكل الأساسي المتكون حديثًا. يستطيع ليغاز الحمض النووي DNA تكوين رابطة فوسفودايستر بين النيوكليوتيدات على جانبي الفجوة. [ 2 ]

تكون روابط الفوسفودايسترات سالبة الشحنة عند درجة حموضة 7. [ 5 ] تجذب هذه الشحنة السالبة الهستونات ، وأيونات المعادن مثل المغنيسيوم ، والبوليامينات [بحاجة إلى مصدر]. يؤثر التنافر بين هذه الشحنات السالبة على بنية الأحماض النووية المتعددة.

كسر الرابطة الفوسفودايسترية

يمكن تحفيز تحلل (كسر) روابط الفوسفودايستر بعدة طرق. إنزيمات الفوسفودايستراز هي إنزيمات تحفز تحلل رابطة الفوسفودايستر. تشارك هذه الإنزيمات في إصلاح تسلسلات الحمض النووي DNA والحمض النووي الريبوزي RNA، واستعادة النيوكليوتيدات، وتحويل cGMP وcAMP إلى GMP وAMP على التوالي. [ 2 ] يحدث تحلل رابطة الفوسفودايستر أيضًا كيميائيًا وتلقائيًا، دون مساعدة الإنزيمات. على سبيل المثال، يحتوي الريبوز البسيط (في الحمض النووي الريبوزي RNA) على مجموعة هيدروكسيل إضافية مقارنةً بالديوكسي ريبوز (في الحمض النووي DNA)، مما يجعله أقل استقرارًا وأكثر عرضة للتحلل المائي القلوي ، حيث تحفز ظروف الرقم الهيدروجيني المرتفعة نسبيًا كسر رابطة الفوسفودايستر بين نيوكليوتيدين ريبوزيين . إن عدم استقرار الحمض النووي الريبوزي RNA نسبيًا تحت تأثير هجوم الهيدروكسيل على روابط الفوسفودايستر يجعله غير مناسب لتخزين المعلومات الجينية، ولكنه يساهم في فائدته في النسخ والترجمة . [ 2 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "رابطة فوسفودايستر" . ويكي كلية العلوم الطبية الحيوية . مؤرشف من الأصل بتاريخ 30-06-2017 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-10-2014 .
  2. 1 2 3 4 ميسفيلد، روجر ل.؛ ماك إيفوي، ميغان م. (2021). الكيمياء الحيوية ( الطبعة الثانية). نيويورك: دبليو دبليو نورتون وشركاه. الصفحات 110، 397، 941، 1034-1058 . ISBN   9780393690453.
  3. 1 2 نيلسون، ديفيد ل.؛ كوكس، مايكل م. (2013). مبادئ لينينجر في الكيمياء الحيوية ( الطبعة السادسة). نيويورك: دبليو إتش فريمان وشركاه. الصفحات 284-286 ، 1014-1018 . ISBN   978-1-4292-3414-6.
  4. ↑ كولكارني؛ وآخرون . (2008). الكيمياء الحيوية . كتب براغاتي. ص 57 – 60.  
  5. ↑ بلايسانس، لابلاس (2007). الكيمياء الحيوية الأساسية ( الطبعة الثالثة). ماكغراف التعليمية. الصفحات 331-334 .