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酸溶液によってRNAが容易に加水分解されるのはなぜですか?

リボ核酸(RNA)は、その骨格に2ʹヒドロキシル基が存在するため、酸溶液によって容易に加水分解されます。このヒドロキシル基により、RNAホスホジエステル結合は、酸性条件でのハイドロニウムイオン(H3O+)による切断の影響を受けやすくなります。これは、加水分解プロセスの段階的な説明です。

1。 2'-ヒドロキシル基のプロトン化: 酸性溶液では、RNA中のリボース糖の2〜ヒドロキシル基がプロトン化され、積極的に帯電した2ʹオキソニウムイオンが形成されます。

2。水による求核攻撃: プロトン化された2〜-オキソニウムイオンにより、RNA骨格は水分子による求核攻撃を受けやすくなります。水の酸素原子上の電子の孤独なペアは、ホスホジエステル結合のリン原子を攻撃します。

3。環状中間体の形成: 水による求核攻撃は、2℃、3℃のリン酸として知られる環状中間体の形成をもたらします。この環状構造は、リン原子に正電荷が存在するため、酸素原子に負電荷が存在するため、比較的安定しています。

4。環状中間体の加水分解: 次に、周期的な中間体を水分子によって加水分解し、リスホジエステル結合の破壊をもたらします。これは、1つのヌクレオチド上の3ʹヒドロキシル基と隣接するヌクレオチドに5〜リン酸基の放出につながります。

RNAに対する酸加水分解の全体的な効果は、ヌクレオチド間のホスホジエステル結合の切断であり、RNA分子の小さな断片に断片化されます。このプロセスは、高濃度の酸性や高温などの過酷な酸性条件下で加速することができます。

対照的に、DNAは、糖骨格に2がヒドロキシル基を欠いているため、酸加水分解に対してより耐性があります。代わりに、DNAには2μ-デオキシリボース糖があり、これはヒドロキシル基を欠いているため、同じ酸触媒加水分解を受けることはありません。酸加水分解に対する感受性のこの違いは、生物学的系のRNAと比較してDNAのより大きな安定性に寄与する要因の1つです。

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