Phosphodiester বন্ড সমযোজী বন্ধনের একটি ফসফেট গ্রুপ এবং দুটি ভিন্ন অণু হাইড্রক্সিল গ্রুপ অক্সিজেন পরমাণু দুজনের মধ্যে ঘটে। এই ধরণের বন্ধনে, ফসফেট গ্রুপটি তাদের অক্সিজেন পরমাণুর মাধ্যমে দুটি অণুগুলির মধ্যে স্থিতিশীল বন্ধন "ব্রিজ" হিসাবে কাজ করে।
প্রকৃতিতে ফসফোডিস্টার বন্ধনের মূল ভূমিকা হ'ল ডিএনএ এবং আরএনএ উভয়ই নিউক্লিক অ্যাসিড চেইন গঠন। পেন্টোজ শর্করা (ডিওক্সাইরিবোস বা রাইবোস হিসাবে কেস যেমন হতে পারে) একসাথে, ফসফেট গ্রুপগুলি এই গুরুত্বপূর্ণ বায়োমোলিকুলগুলির সমর্থনকারী কাঠামোর অংশ।
ডিএনএ কঙ্কালে ফসফোডিস্টর বন্ড (উত্স: ফাইল: ফসফোডিস্টার বন্ড.পিএনজি, ফাইল: ফসফোডিস্টারবন্ডডিয়াগ্রাম.পিএনজি: ব্যবহারকারী: জি 3pro (আলাপ) ব্যবহারকারী: G3pro এ en.wikedia.org ডেরিভেটিভ কাজ: ব্যবহারকারী: মেরোপস (আলাপ) উদ্দীপক কাজ: ব্যবহারকারী: ডেনিয়াপল (আলাপ) ডেরিভেটিভ কাজ: ব্যবহারকারী: কেইএস 47 (আলাপ) পাঠ্য টুইটসমূহ: ইনকনিস মিসেসি (আলাপ) পাঠ্য টুইটসমূহ: ডিএমএক্স (আলাপ) আধ্যাত্মিক কাজ: ব্যবহারকারী: মিগুয়েলফেরিগ (উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে আয়নীকরণের সাথে আলাপ)
প্রোটিনের মতো ডিএনএ বা আরএনএর নিউক্লিওটাইড চেইনগুলি বিভিন্ন ত্রিমাত্রিক রূপগুলি ধরে নিতে পারে যা অ-কোভ্যালেন্ট বন্ড দ্বারা স্থিতিশীল হয় যেমন পরিপূরক বেসগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধন।
যাইহোক, প্রাথমিক কাঠামোটি ফসফোডিস্টার বন্ডগুলির মাধ্যমে সংযুক্তভাবে নিউক্লিওটাইডগুলির লিনিয়ার সিকোয়েন্স দ্বারা দেওয়া হয়।
কিভাবে একটি ফসফোডিস্টার বন্ধন গঠিত হয়?
প্রোটিনে পেপটাইড বন্ধন এবং মনোস্যাকচারাইডগুলির মধ্যে গ্লাইকোসিডিক বন্ধনগুলির মতো, ফসফোডিস্টার বন্ডগুলি ডিহাইড্রেশন প্রতিক্রিয়ার ফলে ফলাফল হয় যেখানে একটি জলের অণু নষ্ট হয়। ডিহাইড্রেশন প্রতিক্রিয়াগুলির মধ্যে একটির সাধারণ পরিকল্পনা এখানে রয়েছে:
HX 1 -OH + HX 2 -OH → HX 1 -X 2 -OH + H 2 O
ফসফেট আয়নগুলি ফসফরিক অ্যাসিডের সম্পূর্ণ ডিপ্রোটোনেটেড কনজুগেট বেসের সাথে মিলে যায় এবং একে অজৈব ফসফেট বলে, যার সংক্ষিপ্তসার পাই হিসাবে চিহ্নিত করা হয়। দুটি ফসফেট গ্রুপ যখন এক সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন অ্যানহাইড্রস ফসফেট বন্ড গঠন হয় এবং অজৈব পাইওরোফসফেট বা পিপিআই নামে পরিচিত একটি অণু পাওয়া যায়।
যখন কোনও ফসফেট আয়ন কোনও জৈব রেণুতে কার্বন পরমাণুর সাথে সংযুক্ত থাকে, রাসায়নিক বন্ধনটিকে ফসফেট এস্টার বলা হয় এবং ফলস্বরূপ প্রজাতিগুলি একটি জৈব মনোফসফেট। জৈব রেণু যদি একাধিক ফসফেট গ্রুপের সাথে আবদ্ধ থাকে তবে জৈব ডিফোফেটস বা ট্রাইফোফেট গঠিত হয়।
যখন একটি একক অজৈবিক ফসফেট অণু দুটি জৈব গ্রুপের সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন একটি ফসফোডিস্টার বা "ফসফেট ডাইটার" বন্ড নিযুক্ত হয়। উদাহরণস্বরূপ, এটিপি-র মতো অণুগুলির ফসফেট গ্রুপগুলির মধ্যে উচ্চ-শক্তিযুক্ত ফসফোনহাইড্রো বন্ধনের সাথে ফসফোডিস্টারের বন্ধনগুলিকে বিভ্রান্ত না করা গুরুত্বপূর্ণ।
ফসফেট এবং ফসফরিলসের মধ্যে পার্থক্য (উত্স: স্ট্রটার, উইকিমিডিয়া কমন্সের মাধ্যমে)
সংলগ্ন নিউক্লিওটাইডের মধ্যে ফসফোডিস্টার সংযোগ দুটি ফসফয়েস্টার সংযোগ নিয়ে গঠিত যা একটি নিউক্লিওটাইডের 5 'অবস্থানে হাইড্রোক্সিল এবং ডিএনএ বা আরএনএ স্ট্র্যান্ডের পরবর্তী নিউক্লিওটাইডের 3' অবস্থানে হাইড্রোক্সিলের মধ্যে ঘটে।
পরিবেশের অবস্থার উপর নির্ভর করে, এই বন্ডগুলি এনজাইম্যাটিক এবং অ-এনজাইম্যাটিকভাবে উভয়ই হাইড্রোলাইজড হতে পারে।
জড়িত এনজাইম
রাসায়নিক বন্ধন গঠন এবং ভাঙ্গা সমস্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়াগুলির জন্য আমরা যেমন জানি তাদের পক্ষে গুরুত্বপূর্ণ, এবং ফসফোডিস্টার বন্ডগুলির ক্ষেত্রেও তার ব্যতিক্রম নেই।
এই বন্ডগুলি গঠন করতে পারে এমন গুরুত্বপূর্ণ এনজাইমগুলির মধ্যে হ'ল ডিএনএ বা আরএনএ পলিমেরেস এবং রাইবোজাইম। ফসফোডিস্টেরেজ এনজাইমগুলি এনজাইম্যাটিকভাবে তাদের হাইড্রোলাইজিং করতে সক্ষম।
প্রতিরূপের সময়, প্রতিটি বিক্রিয়া চক্রের একটি নিউক্লিওটাইড স্থানান্তর প্রতিক্রিয়া মাধ্যমে টেমপ্লেট বেসের পরিপূরক একটি ডিএনটিপি (ডিওক্সিনুক্লিওটাইড ট্রাইফসফেট) ডিএনএতে সংযুক্ত হয়।
পলিমেরেজটি টেম্পলেট স্ট্র্যান্ডের 3'-OH এবং ডিএনটিপির ph-ফসফেটের মধ্যে একটি নতুন বন্ধন গঠনের জন্য দায়ী, ডিএনটিপি-র α এবং osp ফসফেটের মধ্যে বন্ধন ভাঙ্গা থেকে মুক্তি হওয়া শক্তিকে ধন্যবাদ, যা সংযুক্ত রয়েছে ফসফ্যানহাইড্রো বন্ড দ্বারা
ফলস্বরূপ এক নিউক্লিওটাইড দ্বারা শৃঙ্খলার সম্প্রসারণ এবং পাইরোফসফেট (পিপিআই) এর অণুর প্রকাশ। এটি নির্ধারণ করা হয়েছে যে এই প্রতিক্রিয়াগুলির জন্য দুটি ডিভলেন্ট ম্যাগনেসিয়াম আয়নগুলির প্রয়োজন হয় (এমজি 2+), যার উপস্থিতি নিউক্লিওফিল ওএইচ এর ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক স্থিতিশীল করতে দেয় - এনজাইমের সক্রিয় সাইটের দিকে দৃষ্টিভঙ্গি অর্জন করতে।
PK একটি একটি phosphodiester বন্ড 0 পাসে হবে, একটি জলীয় দ্রবণে তাই এই বন্ড সম্পূর্ণরূপে ionized হয়, নেতিবাচকভাবে অভিযুক্ত।
এটি নিউক্লিক অ্যাসিডের অণুগুলিকে একটি নেতিবাচক চার্জ দেয় যা প্রোটিন অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশের ধাতব আয়নগুলির সাথে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বন্ধন, বা পলিমাইনগুলির সাথে সংযোগের ইতিবাচক চার্জের সাথে আয়নিক মিথস্ক্রিয়াকে ধন্যবাদ হিসাবে নিরপেক্ষ করা হয়।
জলীয় দ্রবণে ডিএনএ অণুতে থাকা ফসফোডিস্টর বন্ধনগুলি আরএনএ অণুর চেয়ে অনেক বেশি স্থিতিশীল। ক্ষারীয় দ্রবণে আরএনএ অণুগুলিতে এই বন্ধনগুলি নিউক্লিওসাইডের ইন্ট্রামোলেকুলার স্থানচ্যুতি দ্বারা 5 'প্রান্তে 2' অক্সিয়ানিয়ন দ্বারা ক্লিভ করা হয়।
ফাংশন এবং উদাহরণ
যেমনটি উল্লেখ করা হয়েছে, এই বন্ধনের সর্বাধিক প্রাসঙ্গিক ভূমিকা হ'ল নিউক্লিক অ্যাসিড অণুর ব্যাকবোন গঠনে তাদের অংশগ্রহণ, যা সেলুলার বিশ্বের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ অণু।
টপোইসোমেরাজ এনজাইমগুলির ক্রিয়াকলাপ, যা ডিএনএর প্রতিরূপ এবং প্রোটিন সংশ্লেষণে সক্রিয়ভাবে অংশগ্রহণ করে, এর সক্রিয় সাইটে টাইরোসিন অবশিষ্টাংশের পাশের চেইনের সাথে ডিএনএর 5 'প্রান্তে ফসফোডিস্টার বন্ডগুলির মিথস্ক্রিয়া উপর নির্ভর করে এনজাইম।
দ্বিতীয় ম্যাসেঞ্জার, যেমন সাইক্লিক অ্যাডিনোসিন মনোফসফেট (সিএএমপি) বা সাইক্লিক গুয়ানোসিন ট্রাইফসফেট (সিজিটিপি) হিসাবে অংশ নেয় এমন অণুগুলিতে ফসফোডিস্টারের বন্ড থাকে যা ফসফোডিস্টেরেস নামে পরিচিত নির্দিষ্ট এনজাইমগুলির দ্বারা হাইড্রোলাইজড হয়, যার অংশগ্রহণ অনেক সংকেত প্রক্রিয়াগুলির জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। কোষ বিশিষ্ট.
জৈবিক ঝিল্লির মৌলিক উপাদানগুলি গ্লাইসোফসফোলিপিডগুলি গ্লিসারোল অণুর সমন্বয়ে গঠিত যা ফসফোডিস্টার বন্ধনের মাধ্যমে পোলার "হেড" গ্রুপগুলির সাথে সংযুক্ত থাকে যা অণুর হাইড্রোফিলিক অঞ্চল গঠন করে।
তথ্যসূত্র
- ফাদারগিল, এম।, গুডম্যান, এমএফ, পেট্রুস্কা, জে, এবং ওয়ারশেল, এ (1995)। আমেরিকান কেমিক্যাল সোসাইটির জার্নাল, 117 (47), 11619-11627-এর ডিএনএ পলিমেরেস আই দ্বারা ফসফোডিস্টার বন্ড হাইড্রোলাইসিসে ধাতব আয়নগুলির ভূমিকার কাঠামো-শক্তি বিশ্লেষণ।
- লডিশ, এইচ।, বার্ক, এ। কায়সার, সিএ, ক্রিগার, এম।, ব্রেস্টচার, এ।, প্লয়েগ, এইচ, মার্টিন, কে। (2003)। আণবিক কোষ জীববিজ্ঞান (5 তম সংস্করণ)। ফ্রিম্যান, ডাব্লুএইচ ও সংস্থা
- নাকামুরা, টি।, ঝাও, ওয়াই, ইয়ামাগাটা, ওয়াই, হুয়া, ওয়াইজে, এবং ইয়াং, ডাব্লু। (২০১২)। ডিএনএ পলিমেরেজ দেখে a একটি ফসফোডিস্টার বন্ড তৈরি করুন। প্রকৃতি, 487 (7406), 196-201।
- নেলসন, ডিএল, এবং কক্স, এমএম (২০০৯)। বায়োকেমিস্ট্রি লেহনিঞ্জার প্রিন্সিপাল। ওমেগা সংস্করণ (5 ম সংস্করণ)
- ওভানেন, এম।, কুউসেলা, এস।, এবং লেনবার্গ, এইচ। (1998)। ব্রোস্টড অ্যাসিড এবং ঘাঁটিগুলি দ্বারা আরএনএর ফসফোডিস্টার বন্ডগুলির বিভাজন এবং আইসোমাইরিয়েশনের জন্য গতিবিদ্যা এবং প্রক্রিয়া। রাসায়নিক পর্যালোচনা, 98 (3), 961-990।
- প্রদীপ কুমার, পিআই, হবার্টনার, সি।, বাউম, ডি, এবং সিলভারম্যান, এস (২০০৮)। নিউক্লিওপপটিড লিঙ্কেজগুলির ডিএনএ-ক্যাটালাইজড গঠন। অ্যাঞ্জওয়ান্ডে চেমি আন্তর্জাতিক সংস্করণ, 47 (9), 1753–1757।
- সোডারবার্গ, টি। (2010) জৈবিক জোর দিয়ে দ্বিতীয় জৈব রসায়ন (দ্বিতীয় খণ্ড)। মিনেসোটা: মিনেসোটা বিশ্ববিদ্যালয় মরিস ডিজিটাল ওয়েল। Www.digitalcommons.morris.umn.edu থেকে প্রাপ্ত