Ribonucleïnezuur (RNA) wordt gemakkelijk gehydrolyseerd door zure oplossingen vanwege de aanwezigheid van een 2ʹ-hydroxylgroep in zijn ruggengraat. Deze hydroxylgroep maakt de RNA-fosfodiesterbinding gevoeliger voor splitsing door hydroniumionen (H3O+) in zure omstandigheden. Hier is een stapsgewijze uitleg van het hydrolyseproces:

1. Protonering van de 2'-hydroxylgroep: In zure oplossingen wordt de 2ʹ-hydroxylgroep van de ribosesuiker in RNA geprotoneerd, waardoor een positief geladen 2ʹ-oxoniumion ontstaat.

2. Nucleofiele aanval door water: Het geprotoneerde 2ʹ-oxoniumion maakt de RNA-skelet gevoelig voor nucleofiele aanvallen door watermoleculen. Het eenzame elektronenpaar op het zuurstofatoom van water valt het fosforatoom in de fosfodiësterbinding aan.

3. Vorming van een cyclisch tussenproduct: De nucleofiele aanval door water resulteert in de vorming van een cyclisch tussenproduct dat bekend staat als een 2ʹ,3ʹ-cyclisch fosfaat. Deze cyclische structuur is relatief stabiel vanwege de aanwezigheid van positieve lading op het fosforatoom en de negatieve lading op het zuurstofatoom.

4. Hydrolyse van het cyclische tussenproduct: Het cyclische tussenproduct wordt vervolgens gehydrolyseerd door watermoleculen, wat resulteert in het verbreken van de fosfodiësterbinding. Dit leidt tot het vrijkomen van een 3ʹ-hydroxylgroep op één nucleotide en een 5ʹ-fosfaatgroep op het aangrenzende nucleotide.

Het algemene effect van zure hydrolyse op RNA is de splitsing van de fosfodiësterbindingen tussen nucleotiden, wat leidt tot de fragmentatie van het RNA-molecuul in kleinere stukken. Dit proces kan worden versneld onder zware zure omstandigheden, zoals hoge concentraties zuur of verhoogde temperaturen.

DNA is daarentegen beter bestand tegen zure hydrolyse omdat het de 2ʹ-hydroxylgroep in zijn suikerskelet mist. In plaats daarvan heeft DNA een 2ʹ-deoxyribosesuiker, die de hydroxylgroep mist en daarom niet dezelfde door zuur gekatalyseerde hydrolyse ondergaat. Dit verschil in gevoeligheid voor zure hydrolyse is een van de factoren die bijdragen aan de grotere stabiliteit van DNA vergeleken met RNA in biologische systemen.