Φωσφοδιεστερικός δεσμός

Ένας φωσφοδιεστερικός δεσμός εμφανίζεται όταν ακριβώς δύο από τις υδροξυλομάδες στο φωσφορικό οξύ αντιδρούν με υδροξυλομάδες σε άλλα μόρια για να σχηματίσουν δύο εστερικούς δεσμούς. Ο "δεσμός" περιλαμβάνει αυτήν τη σύνδεση C-O-PO  2   -  -O-C. Η συζήτηση των φωσφοδιεστέρων κυριαρχείται από τον επιπολασμό τους σε DNA και RNA, αλλά οι φωσφοδιεστέρες εμφανίζονται και σε άλλα βιομόρια, π.χ. ακυλφορείς πρωτεϊνών.
Οι φωσφοδιεστερικοί δεσμοί αποτελούν τους σκελετούς του DNA και του RNA. Συγκεκριμένα, ο φωσφοδιεστερικός δεσμός συνδέει το 3' άτομο του άνθρακα ενός μορίου σακχάρου και το 5' άτομο του άνθρακα ενός άλλου. Αυτές οι ομάδες σακχαρίτη προέρχονται από δεοξυριβόζη σε DNA και ριβόζη σε RNA. Οι φωσφοδιεστέρες φορτίζονται αρνητικά σε pH 7.
Η άπωση μεταξύ αυτών των αρνητικών φορτίων επηρεάζει τη διαμόρφωση των πολυνουκλεϊκών οξέων. Το αρνητικό φορτίο προσελκύει ιστόνες, μεταλλικά κατιόντα όπως μαγνήσιο και πολυαμίνη.
Προκειμένου να σχηματιστεί ο φωσφοδιεστερικός δεσμός και να συνδεθούν τα νουκλεοτίδια, οι τρι-φωσφορικές ή δι-φωσφορικές μορφές των δομικών μονάδων των νουκλεοτιδίων διασπώνται για να εκπέμψουν την ενέργεια που απαιτείται για την αντίδραση της  ενζυμικής κατάλυσης.
Η υδρόλυση των φωσφοδιεστερικών δεσμών καταλύεται από φωσφοδιεστεράσες, οι οποίες εμπλέκονται στην επιδιόρθωση αλληλουχιών DNA.
Η σύνδεση φωσφοδιεστέρα μεταξύ δύο ριβονουκλεοτιδίων μπορεί να διασπαστεί με αλκαλική υδρόλυση, ενώ η σύνδεση μεταξύ δύο δεοξυριβονουκλεοτιδίων είναι πιο σταθερή υπό αυτές τις συνθήκες. Η σχετική ευκολία της υδρόλυσης του RNA είναι αποτέλεσμα της παρουσίας της 2' υδροξυλομάδας.

Ενζυματική δραστηριότητα 
Μια φωσφοδιεστεράση είναι ένα ένζυμο που καταλύει την υδρόλυση των φωσφοδιεστερικών δεσμών, για παράδειγμα έναν δεσμό σε ένα μόριο κυκλικού ΑΜΡ ή κυκλικού GMP.
A phosphodiesterase is an enzyme that catalyzes the hydrolysis of phosphodiester bonds, for instance a bond in a molecule of κυκλικού AMP, ή κυκλικού GMP.
Ένα ένζυμο που παίζει σημαντικό ρόλο στην επιδιόρθωση της οξειδωτικής βλάβης του DNA είναι η 3'-φωσφοδιεστεράση.
Κατά τη διάρκεια της αντιγραφής του DNA, υπάρχει μια οπή μεταξύ των φωσφορικών αλάτων στον σκελετό που άφησε η DNA πολυμεράση Ι. Η DNA λιγάση είναι ικανή να σχηματίσει έναν φωσφοδιεστερικό δεσμό μεταξύ των νουκλεοτιδίων.

Δείτε επίσης 
Αντιγραφή του DNA, DNA, ATP
Τειχοϊκά οξέα

Παραπομπές

Οργανικές ενώσεις με φωσφόρο
Μοριακή Βιολογία