方向性 (分子生物学)

方向性（英語：Directionality，亦称为定向性）在分子生物學中，是指一個核酸股的端對端化學方位。在核苷五環糖命名碳原子的規則會形成有「3'端」及「5'端」。沿著核酸結構的相同位置，包括基因、轉錄因子及聚合酶等，都一般是以「上游」（接近5'端）或「下游」（接近3'端）來表示的。

這種命名方法的重要性是容易表示只會從5'至3'合成的核酸，而建立新股的聚合酶，必須以磷酸雙脂鍵附在新核苷的3'羥基。傳統上，脫氧核糖核酸（DNA）及核糖核酸（RNA）序列是由5'至3'表示的。

3'端

3'端的名稱是因一個股在五環糖內第三個碳原子的羥基作終結而有的，並稱為「尾端」。這個3'羥基在合成新的核酸分子是必要的，因它被DNA黏合酶連接在不同核苷的5'磷酸鹽，形成一連串的核苷股。

透過使用缺少3'羥基的核苷（雙脫氧核糖核酸），來干擾DNA複製。這種技術稱為雙脫氧法或桑格法，來得出DNA核苷的序列。

3'端亦是翻譯前進行多聚腺苷酸化的位點，並在翻譯後立即將有50-250個腺苷的鏈附在mRNA上。這條鏈可以幫助確定mRNA在細胞內存在的時間，從而得知合成多少的蛋白質。

5'端

5'端的名稱是因一個股在五環糖內第五個碳原子的羥基作終結而有的。如果是磷酸鹽附著在5'端時，DNA黏合酶就可以用磷酸雙脂鍵將兩個核苷的5'磷酸鹽及3'羥基接合。如果沒有這個磷酸鹽，則不會有接合出現。透過磷酸酶移除磷酸鹽所產生的這個現象，可以阻止不必要的核酸接合。

5'端是翻譯前加帽的位點，加帽後稱為5'端帽，是對生產成熟的mRNA非常重要。加帽可以確保mRNA在進行翻譯的穩定性及提供對核酸外切酶降解的抵抗。它包含了一個甲基化後的核苷，並以罕見的5'至5'三磷酸鹽附在mRNA上。

參考

Lodish; et al. Molecular Cell Biology 5th edn. New York: W.H. Freeman and Company. 2004. ISBN 0-7167-4366-3.