Γιατί το RNA υδρολύεται εύκολα από οξέα διαλύματα;
1. Πρωτονίωση της ομάδας 2'-υδροξυλίου: Στα όξινα διαλύματα, η 2-υδροξυλομάδα της ζάχαρης ριβόζης σε RNA γίνεται πρωτονιωμένη, σχηματίζοντας ένα θετικά φορτισμένο ιόν 2-οξονίου.
2. Νυοφιλική επίθεση με νερό: Το πρωτονιωμένο ιόν 2ʹ-οξονίου καθιστά τη ραχοκοκαλιά RNA ευαίσθητη σε πυρηνόφιλη επίθεση από μόρια νερού. Το μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων στο άτομο οξυγόνου του νερού επιτίθεται στο άτομο φωσφόρου στον δεσμό φωσφοδιεστέρα.
3. σχηματισμός κυκλικού ενδιάμεσου: Η πυρηνόφιλη επίθεση από το νερό έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός κυκλικού ενδιάμεσου γνωστού ως 2ʹ, 3-κυκλικού φωσφορικού. Αυτή η κυκλική δομή είναι σχετικά σταθερή λόγω της παρουσίας θετικού φορτίου στο άτομο φωσφόρου και του αρνητικού φορτίου στο άτομο οξυγόνου.
4. υδρόλυση του κυκλικού ενδιάμεσου: Το κυκλικό ενδιάμεσο στη συνέχεια υδρολύεται από μόρια νερού, με αποτέλεσμα το σπάσιμο του δεσμού φωσφοδιεστέρα. Αυτό οδηγεί στην απελευθέρωση μιας 3ʹ-υδροξυλομάδας σε ένα νουκλεοτίδιο και μιας ομάδας 5ʹ-φωσφορικού στο γειτονικό νουκλεοτίδιο.
Η συνολική επίδραση της υδρόλυσης οξέος στο RNA είναι η διάσπαση των δεσμών φωσφοδιεστέρα μεταξύ των νουκλεοτιδίων, οδηγώντας στον κατακερματισμό του μορίου RNA σε μικρότερα κομμάτια. Αυτή η διαδικασία μπορεί να επιταχυνθεί υπό σκληρές όξινες συνθήκες, όπως υψηλές συγκεντρώσεις οξέος ή αυξημένων θερμοκρασιών.
Αντίθετα, το DNA είναι πιο ανθεκτικό στην υδρόλυση οξέος επειδή δεν διαθέτει την ομάδα 2ʹ-υδροξυλίου στη ραχοκοκαλιά της ζάχαρης. Αντίθετα, το DNA έχει ζάχαρη 2ʹ-δεοξυριζόζης, η οποία στερείται της ομάδας υδροξυλίου και επομένως δεν υποβάλλεται στην ίδια υδρόλυση καταλυόμενη με οξύ. Αυτή η διαφορά στην ευαισθησία στην υδρόλυση οξέος είναι ένας από τους παράγοντες που συμβάλλουν στη μεγαλύτερη σταθερότητα του DNA σε σύγκριση με το RNA σε βιολογικά συστήματα.
