Legame fosfodiesterico: DNA ed RNA

Il legame fosfodiesterico (o fosfodiestereo) è un tipo di legame covalente in cui un atomo di fosforo è collegato a due molecole attraverso due legami esterei. Questo tipo di legame è fondamentale per la vita, perché si trova all’interno del DNA e dell’RNA.

Come sappiamo, il DNA e l’RNA sono dei polimeri di alcune molecole chiamate nucleotidi. Essi sono tenuti insieme proprio da legami fosfodiesterici che si formano tra l’atomo di carbonio in posizione 3′ dello zucchero di un nucleotide con il carbonio in 5′ del nucleotide successivo.

Legame fosfodiestereo tra due nucleotidi all'interno della struttura del DNA
Fonte: Wikipedia



Come vediamo da quest’immagine il gruppo fosfato è legato, tramite due legami esterei, a due zuccheri di due nucleotidi adiacenti.

Formazione del legame fosfodiesterico

Il legame fosfodiesterico si forma nel processo di polimerizzazione degli acidi nucleici, catalizzato rispettivamente dalla DNA polimerasi e dall’RNA polimerasi.

Leggi anche: differenze tra DNA ed RNA polimerasi

Questi enzimi catalizzano l’unione di più nucleotidi formando DNA o RNA: nel DNA il legame fosfodiestereo si forma tra deossiribonucleotidi, mentre nell’RNA il legame si forma tra ribonucleotidi. Le DNA polimerasi agiscono durante il processo di duplicazione del materiale genetico (interfase della mitosi), mentre le RNA polimerasi si occupano della trascrizione del DNA e portano alla formazione degli mRNA (RNA messaggeri) che poi verranno tradotti in proteine grazie all’azione dei ribosomi.

Idrolisi del legame fosfodiesterico

Il legame può essere idrolizzato dall’azione delle fosfodiesterasi che giocano un ruolo importante nei processi di riparazione del DNA (3′ fosfodiesterasi), ma anche della sua organizzazione tridimensionale (topoisomerasi).



Nei sistemi biologici il legame tra due ribonucleotidi (quindi nel RNA non nel DNA) può anche essere rotto per idrolisi alcalina grazie alla presenza di un gruppo ossidrile libero in 2′.

Altre molecole di importanza biologica che contengono legami fosfodiesterici sono i nucleotidi ciclici (AMP ciclico) e gli acidi teicoici, che abbiamo trovato nella parete cellulare dei batteri Gram+.

Autore dell'articolo: Admin

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