La direzionalità, in biologia molecolare e biochimica, è l’orientamento chimico end-to-end di un singolo filamento di acido nucleico. In un singolo filamento di DNA o RNA, la chimica convenzione di denominazione di atomi di carbonio nel nucleotide pentoso-zucchero-ring significa che non ci sarà un 5′-fine (di solito pronunciato “cinque primo fine”), che contiene spesso un gruppo fosfato allegata al 5′ di carbonio dell’anello ribosio, e 3′-fine (di solito pronunciato “tre primo fine”), che in genere non è modificato dal ribosio -OH sostituente., In una doppia elica del DNA, i fili corrono in direzioni opposte per consentire l’accoppiamento di base tra di loro, che è essenziale per la replica o la trascrizione delle informazioni codificate.
Una molecola di furanosio (anello di zucchero) con atomi di carbonio etichettati usando la notazione standard. Il 5 ‘è a monte; il 3’ è a valle. DNA e RNA sono sintetizzati nella direzione da 5 ‘a 3’.,
Gli acidi nucleici possono essere sintetizzati solo in vivo nella direzione 5′-a-3′, poiché le polimerasi che assemblano vari tipi di nuovi filamenti generalmente si basano sull’energia prodotta rompendo i legami nucleosidici trifosfati per attaccare nuovi monofosfati nucleosidici al gruppo 3′-idrossile (-OH), tramite un legame fosfodiestere. Le posizioni relative delle strutture lungo un filamento di acido nucleico, compresi i geni e vari siti di legame proteico, sono solitamente notate come a monte (verso l’estremità 5′) o a valle (verso l’estremità 3′). (Vedi anche a monte e a valle.,)
La direzionalità è correlata, ma indipendente dal senso. La trascrizione di RNA a filamento singolo da un modello di DNA a doppio filamento richiede la selezione di un filamento del modello di DNA come filamento del modello che interagisce direttamente con l’RNA nascente a causa della sequenza complementare. L’altro filo non viene copiato direttamente, ma necessariamente la sua sequenza sarà simile a quella dell’RNA. I siti di iniziazione della trascrizione si verificano generalmente su entrambi i filamenti del DNA di un organismo e specificano la posizione, la direzione e le circostanze in cui si verificherà la trascrizione., Se la trascrizione codifica una o (raramente) più proteine, la traduzione di ciascuna proteina da parte del ribosoma procederà in una direzione da 5′ a 3′ e estenderà la proteina dal suo terminale N verso il suo terminale C. Ad esempio, in un gene tipico un codone iniziale (5′-ATG-3′) è una sequenza di DNA all’interno del filamento di senso. La trascrizione inizia in un sito a monte (relativo al filo di senso) e mentre procede attraverso la regione copia il 3′-TAC-5′ dal filo del modello per produrre 5′-AUG-3′ all’interno di un RNA messaggero (mRNA)., L’mRNA viene scansionato dal ribosoma dall’estremità 5′, dove il codone iniziale dirige l’incorporazione di una metionina (batteri, mitocondri e plastidi usano invece la N-formilmetionina) all’estremità N della proteina. Per convenzione, singoli filamenti di sequenze di DNA e RNA sono scritti in una direzione 5 ‘- a-3 ‘ tranne se necessario per illustrare il modello di accoppiamento di base.