Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

3.9: Fosfodiester Bağları
TABLE OF
CONTENTS

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Phosphodiester Linkages
 
TRANSCRIPT

3.9: Phosphodiester Linkages

3.9: Fosfodiester Bağları

Overview

Phosphodiester linkage is created when a phosphoric acid molecule (H3PO4) is linked with two hydroxyl groups (–OH) of two other molecules, forming two ester bonds and removing two water molecules. Phosphodiester linkage is commonly found in nucleic acids (DNA and RNA) and plays a critical role in their structure and function.

Phosphodiester Bonds Link Nucleotides Together

DNA and RNA are polynucleotides, or long chains of nucleotides, linked together. Nucleotides are composed of a nitrogen base (adenine, guanine, thymine, cytosine, or uracil), a pentose sugar and a phosphate molecule (PO 3−4). In a polynucleotide chain, nucleotides are linked together by phosphodiester bonds. A phosphodiester bond occurs when phosphate forms two ester bonds. The first ester bond already exists between the phosphate group and the sugar of a nucleotide. The second ester bond is formed by reacting to a hydroxyl group (–OH) in a second molecule. Each formation of an ester bond removes a water molecule.

Inside the cell, a polynucleotide is built from free nucleotides that have three phosphate groups attached to the 5o carbon of their sugar. These nucleotides are thus called nucleotide triphosphates. During the formation of phosphodiester bonds, two phosphates are lost, leaving the nucleotide with one phosphate group that is attached to the 5o carbon by an ester bond. The second ester bond is formed between the 5o phosphate molecule of the nucleotide and the 3o hydroxyl group of the sugar in another nucleotide. A class of enzymes called polymerases catalyzes, or accelerates, the formation of phosphodiester bonds.

The phosphodiester bonds in a polynucleotide chain form an alternating pattern of sugar and phosphate residues, called sugar-phosphate backbone. Phosphodiester bonds impart directionality to a polynucleotide chain. The polynucleotide chain has a free 5o phosphate group at one end and a free 3o hydroxyl group at the other. These ends are referred to as the 5o end and the 3o end, respectively. The directionality of nucleic acids is essential for DNA replication and RNA synthesis.

Genel bakış

Fosfodiester bağlantısı, bir fosforik asit molekülünün (H3PO4)diğer iki molekülün iki hidroksil grubuyla (–OH) bağlanması, iki ester bağı oluşturması ve iki su molekülünün çıkarılması yla oluşur. Fosfodiester bağlantısı genellikle nükleik asitlerde (DNA ve RNA) bulunur ve yapı ve işlevlerinde kritik bir rol oynar.

Fosfodiester Bağları Birlikte Nükleotitler Bağlantı

DNA ve RNA, polinükleotidler ya da birbirine bağlı uzun nükleotit zincirleridir. Nükleotitler bir azot baz (adenin, guanin, timin, sitozin veya urasil), pentoz şeker ve fosfat molekülünden (PO 3−4)oluşur. Polinükleotid zincirinde nükleotitler fosfodiester bağları ile birbirine bağlanır. Fosfodiester bağı, fosfat ın iki ester bağı oluşturduğunda oluşur. İlk ester bağı fosfat grubu ile bir nükleotitin şekeri arasında zaten var. İkinci ester bağı ikinci bir moleküldeki hidroksil grubuna (–OH) tepki vererek oluşur. Bir ester bağının her oluşumu bir su molekülünü kaldırır.

Hücre içinde, bir polinükleotid şeker5o karbon bağlı üç fosfat grubu olan serbest nükleotitler inşa edilmiştir. Bu nükleotitler bu nedenle nükleotit trifosfatlar denir. Fosfodiester bağlarının oluşumu sırasında iki fosfat kaybolur ve nükleotitbir ester bağı ile 5o karbona bağlı bir fosfat grubu ile ayrılır. İkinci ester bağı, nükleotitin 5o fosfat molekülü ile başka bir nükleotitteki şekerin 3o hidroksil grubu arasında oluşur. Polimerazlar denilen enzimler sınıfı fosfodiester bağlarının oluşumunu hızlandırır veya hızlandırır.

Polinükleotit zincirindeki fosfodiester bağları, şeker-fosfat omurgası adı verilen alternatif bir şeker ve fosfat kalıntısı deseni oluşturur. Fosfodiester bağları bir polinükleotid zincirine yön verir. Polinükleotid zincirinin bir ucunda 5o fosfat, diğer ucunda serbest 3o hidroksil grubu vardır. Bu uçlar sırasıyla 5o sonu ve 3o sonu olarak adlandırılır. Nükleik asitlerin yönlülüğü DNA replikasyonu ve RNA sentezi için gereklidir.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter