deoksyribose

Ribose er et monosakkarid med fem karbonatomer i en kjede. Det første (1') karbonatomet har en dobbeltbinding til et oksygenatom (aldehyd) og de fire følgende karbonatomene har hver en enkeltbinding til én hydroksylgruppe. Deoksyribose er forskjellig fra ribose ved at ett karbonatom mangler en hydroksylgruppe og er istedenfor bundet til et hydrogenatom. 2-deoksyribose mangler spesifikt en hydroksylgruppe ved det andre karbonatomet (2').

En DNA-tråd er en kjede av nukleotider. Disse nukleotidene er bygget opp av 2-deoksyribose bundet til en nitrogenbase (adenin, cytosin, tymin eller guanin) og en kjede av 1-3 fosfatgrupper. En fosfatgruppe består av et fosforatom bundet til fire oksygenatomer.

Dannelsen av et nukleotid starter ved at 2-deoksyribose blir sirkulært. Det fjerde karbonatomet (4') binder seg til det første karbonatomet (1'). Deretter binder en nitrogenbase (A/C/T/G) til det første karbonatomet (1') og 1-3 fosfatgrupper til det femte karbonatomet (5'). Å danne DNA fra nukleotider utføres av enzymer (DNA-polymerase) som fester fosfatgruppen av et nukleotid til det tredje karbonatomet (3') av et annet nukleotid. Fosfatgrupper sammenkobler deoksyriboser i ryggraden av DNA.

DNA-tråder har nukleotider bygget opp av 2-deoksyribose, mens RNA-tråder har nukleotider bygget opp av ribose. Denne forskjellen er reflektert i navnene: deoksyribonukleinsyre (DNA) og ribonukleinsyre (RNA).

Forskjellen i stabilitet mellom DNA og RNA kommer fra hydroksylgruppene. Ribose har fire hydroksylgrupper og 2-deoksyribose har tre. Under dannelsen av DNA eller RNA, så taper sukkermolekylet tre av hydroksylgruppene til andre bindinger. Dette medfører at nukleotidene i DNA har ingen reaktive hydroksylgrupper igjen, mens RNA har en hydroksylgruppe per nukleotid. Mer reaktivitet fører til mindre stabilitet.

Ved høy pH, så er det mange frittflytende hydroksidioner (OH-). Et slikt hydroksidion kan binde til en hydroksylgruppe (-OH) i RNA-tråden og danne et vannmolekyl (kondensasjonsreaksjon). Ved å frata hydrogenatomet fra hydroksylgruppen dannes et sterkt negativt ladd oksygenatom. Dette oksygenatomet trekker til seg fosfatgruppen fra det hosliggende nukleotidet som fører til en svak binding mellom det nukleotidet og sin egen fosfatgruppe. Bindingen frakobles og RNA-tråden blir klippet i to.

En annen viktig faktor som påvirker stabilitet av DNA/RNA er baseparingen. Både DNA og RNA kan være enkelttrådig (ssDNA/ssRNA) eller dobbelttrådig (dsDNA/dsRNA). Et dobbelttrådig RNA-molekyl består av to RNA-tråder bundet sammen gjennom baseparing. dsRNA er signifikant mer stabilt enn ssRNA. Eksempler på dsRNA er arvestoffet til noen virus og små interferens RNA. Baseparingen er en stor grunn for at arvestoff (dsDNA) er mer stabilt enn mRNA (ssRNA).

• DNA
• RNA