Защо ДНК е най-благоприятната молекула за генетичния материал и как РНК се сравнява с това в това отношение

Posted on
Автор: Peter Berry
Дата На Създаване: 20 Август 2021
Дата На Актуализиране: 13 Ноември 2024
Anonim
Защо ДНК е най-благоприятната молекула за генетичния материал и как РНК се сравнява с това в това отношение - Наука
Защо ДНК е най-благоприятната молекула за генетичния материал и как РНК се сравнява с това в това отношение - Наука

Съдържание

С изключение на някои вируси, ДНК, а не РНК носи наследствения генетичен код през целия биологичен живот на Земята. ДНК е едновременно по-устойчива и по-лесно поправяща се от РНК. В резултат на това ДНК служи като по-стабилен носител на генетичната информация, която е от съществено значение за оцеляването и възпроизводството.


ДНК е по-стабилен

И ДНК, и РНК съдържат захарната рибоза, която по същество е пръстен от въглеродни атоми, заобиколен от кислород и водород. Но докато РНК съдържа пълна захар на рибоза, ДНК съдържа захар на рибоза, който е загубил един кислород и един водороден атом. Забавен факт: Тази малка разлика обяснява различните имена, присвоени на РНК и ДНК - рибонуклеинова киселина срещу дезоксирибонуклеинова киселина. Излишните кислородни и водородни атоми в РНК го оставят предразположен към хидролиза, химична реакция, която ефективно разгражда молекулата на РНК наполовина. При нормални клетъчни условия РНК се подлага на хидролиза почти 100 пъти по-бързо от ДНК, което прави ДНК по-стабилна молекула.

ДНК се поправя по-лесно

Както в ДНК, така и в РНК, базовият цитозин често се подлага на спонтанна химична реакция, известна като "дезаминиране". Резултатът от дезаминирането е, че цитозинът се променя в урацил, друга база нуклеинова киселина. В РНК, която съдържа както урацил, така и цитозинови бази, естествените основи на урацила и урацилите, които са резултат от дезаминиране на цитозин, са неразличими. Следователно клетката не може да "знае" дали урацил трябва да е там или не, което прави невъзможно възстановяването на цитозиновото дезаминиране в РНК. ДНК обаче съдържа тимин вместо урацил. Клетката идентифицира всички основи на урацил в ДНК като резултат от цитозиново дезаминиране и може да поправи ДНК молекулата.


Информацията за ДНК е по-добре защитена

Двуверижният характер на ДНК, за разлика от едноверижния характер на РНК, допълнително допринася за благоприятността на ДНК като генетичен материал. Дву-спиралната структура на ДНК поставя основите вътре в структурата, защитавайки генетичната информация от химични мутагени - тоест от химикали, които реагират с основите, като потенциално променят генетичната информация. В едноверижната РНК, от друга страна, основите са изложени и по-уязвими от реакция и разграждане.

Двойни нишки позволяват двойно проверка

Когато ДНК се репликира, новата двуверижна ДНК молекула съдържа една родителска верига - която служи като шаблон за репликация - и една дъщерна верига от ново синтезирана ДНК. Ако има базово несъответствие в нишките, както често се случва след репликацията, клетката може да идентифицира правилната базова двойка от родителската верига ДНК и да я поправи съответно.Например, ако в една нуклеотидна позиция родителската верига съдържа тимин, а дъщерната верига цитозин, клетката "знае" да поправи несъответствието, като следва инструкциите в родителската верига. Следователно клетката ще замести дъщерните нива цитозин с аденозин. Тъй като РНК е едноверижен, той не може да бъде поправен по този начин.