Кіріспе
Фосфор қышқылы мен басқа екі қосылыстың арасындағы байланыс. Химияда фосфодиэстерлік байланыс, фосфор қышқылындағы екі гидроксил тобының (OH) басқа молекулалардағы гидроксил топтарымен әрекеттесіп, екі эфирлік байланыс түзілгенде пайда болады. Бұл "байланыс" |C\sO\sPO2 O\sC формуласымен сипатталады. Фосфодиэстерлер туралы әңгімелерде олардың ДНК және РНК-да кең таралғаны басым, бірақ фосфодиэстерлер басқа да биомолекулаларда кездеседі, мысалы, ацил тасымалдаушы ақуыздарда, фосфолипидтерде және GMP мен AMP (cGMP және cAMP) циклі түрлерінде. ДНК-дағы қант тобы – дезоксирибоза, ал РНК-дағы қант тобы – рибоза. Фосфодиэстерлік байланыс түзіліп, нуклеозидтер біріккенде, нуклеотид құрылыс блоктарының трифосфат немесе дифосфат түрлері фермент катализді реакцияны жүзеге асыру үшін қажетті энергияны бөліп шығарады. Мысалы, ДНК репликациясында фосфодиэстерлік байланыстардың түзілуін ДНК полимераза ферменті, магний катиондары мен басқа да қолдаушы құрылымдарды пайдалана отырып катализдейді. Фосфодиэстерлер pH 7-де теріс зарядталған. Теріс заряд гистондарды, магний сияқты металл катиондарын және полиаминдерді тартады. Бұл теріс зарядтардың өзара тебуі полинуклеин қышқылдарының конформациясына әсер етеді.
In chemistry, a phosphodiester bond occurs when exactly two of the hydroxyl groups (|\sOH) in phosphoric acid react with hydroxyl groups on other molecules to form two ester bonds. The "bond" involves this linkage |C\sO\sPO2 O\sC. Discussion of phosphodiesters is dominated by their prevalence in DNA and RNA, but phosphodiesters occur in other biomolecules, e. g. acyl carrier proteins, phospholipids and the cyclic forms of GMP and AMP (cGMP and cAMP). The involved saccharide groups are deoxyribose in DNA and ribose in RNA. In order for the phosphodiester bond to form, joining the nucleosides, the tri phosphate or di phosphate forms of the nucleotide building blocks are broken apart to give off energy required to drive the enzyme catalyzed reaction. In DNA replication, for example, formation of the phosphodiester bonds is catalyzed by a DNA polymerase enzyme, using a pair of magnesium cations and other supporting structures. Phosphodiesters are negatively charged at pH 7. The negative charge attracts histones, metal cations such as magnesium, and polyamines [needs citation]. Repulsion between these negative charges influences the conformation of the polynucleic acids.
Фосфодиэстер байланысын бұзу
Фосфодиэстерлік байланыстардың гидролизі (үзілуі) бірнеше тәсілмен жеделдетілуі мүмкін. Фосфодиэстераздар – фосфодиэстерлік байланыстың гидролизін катализдейтін ферменттер. Бұл ферменттер ДНҚ және РНК тізбектерін жөндеуге, нуклеотидтерді қайта пайдалануға, сондай-ақ cGMP және cAMP-ті тиісінше GMP және AMP-ге түрлендіруге қатысады. Фосфодиэстерлік байланыстың гидролизі ферменттердің қатысуынсыз химиялық және спонтанды түрде де жүреді. Мысалы, қарапайым рибоза (РНК-да) дезоксирибозаға (ДНҚ-да) қарағанда бір гидроксил тобы артық, бұл оны тұрақсыз етеді және сілтілік гидролизге көбірек бейімдейді, онда салыстырмалы түрде жоғары pH жағдайы екі рибонуклеотид арасындағы фосфодиэстерлік байланыстың үзілуіне себеп болады. РНК-ның фосфодиэстерлік байланыстарына гидроксилдік шабуылдың нәтижесіндегі салыстырмалы тұрақсыздығы оны геномдық ақпаратты сақтауға жарамсыз етеді, бірақ транскрипция және трансляцияда оның тиімділігіне үлес қосады.