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RNA가 산 용액에 의해 쉽게 가수 분해되는 이유는 무엇입니까?

리보 핵산 (RNA)은 골격에 2 ℃-하이드 록 실기의 존재로 인해 산 용액에 의해 쉽게 가수 분해된다. 이 하이드 록실 그룹은 RNA 포스 포 디 에스테르 결합을 산성 조건에서 하이드로 늄 이온 (H3O+)에 의한 절단에 더 취약하게 만듭니다. 다음은 가수 분해 과정에 대한 단계별 설명입니다.

1. 2'- 하이드 록실 그룹의 양성자 화 : 산성 용액에서, RNA에서 리보스 당의 2 ℃-하이드 록 실기는 양성자 화되어 양으로 하전 된 2 ℃ 옥소 늄 이온을 형성한다.

2. 물에 의한 친 핵성 공격 : 양성자 화 된 2ʹ- 옥소 늄 이온은 RNA 골격이 물 분자에 의한 친 핵성 공격에 취약하다. 물의 산소 원자에있는 고독한 전자 쌍은 포스 포 디스터 결합에서 인 원자를 공격한다.

3. 주기 중간체의 형성 : 물에 의한 친 핵성 공격은 2 ℃, 3- 사이 클릭 포스페이트로 알려진 순환 중간체의 형성을 초래한다. 이 순환 구조는 인 원자에 양전하의 존재 및 산소 원자에서의 음전하로 인해 비교적 안정적이다.

4. 주기 중간체의 가수 분해 : 이어서, 사이 클릭 중간체는 물 분자에 의해 가수 분해되어 포스 포디 에스테르 결합이 파괴된다. 이는 하나의 뉴클레오티드상에서 3 ℃-하이드 록실 그룹의 방출 및 인접한 뉴클레오티드에서 5 ℃-포스페이트 그룹의 방출로 이어진다.

RNA에 대한 산 가수 분해의 전반적인 효과는 뉴클레오티드 사이의 포스 포디 에스터 결합의 절단으로, RNA 분자의 작은 조각으로의 단편화를 초래한다. 이 과정은 고농도의 산 또는 온도 상승과 같은 가혹한 산성 조건 하에서 가속화 될 수 있습니다.

대조적으로, DNA는 설탕 골격에 2 ℃-하이드 록 실기가 없기 때문에 산 가수 분해에 더 내성이있다. 대신, DNA는 2 ℃-데 옥시 리보스 설탕을 가지며, 이는 하이드 록실기가 없으므로 동일한 산 촉매 가수 분해를받지 않습니다. 산 가수 분해에 대한 감수성의 이러한 차이는 생물학적 시스템에서 RNA에 비해 DNA의 더 큰 안정성에 기여하는 요인 중 하나이다.

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