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.

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.