Por qué el ADN es la molécula más favorable para el material genético y cómo se compara el ARN en este aspecto

Con la excepción de ciertos virus, el ADN, en lugar del ARN, lleva el código genético hereditario en toda la vida biológica de la Tierra. El ADN es más resistente y se repara más fácilmente que el ARN. Como resultado, el ADN sirve como un portador más estable de la información genética que es esencial para la supervivencia y la reproducción.

El ADN es más estable

Tanto el ADN como el ARN contienen el azúcar ribosa, que es esencialmente un anillo de átomos de carbono rodeado de oxígeno e hidrógeno. Pero mientras que el ARN contiene un azúcar ribosa completo, el ADN contiene un azúcar ribosa que ha perdido un átomo de oxígeno y un átomo de hidrógeno. Dato curioso: esta pequeña diferencia explica los diferentes nombres asignados al ARN y al ADN: ácido ribonucleico versus ácido desoxirribonucleico. Los átomos de oxígeno e hidrógeno adicionales en el ARN lo hacen propenso a la hidrólisis, una reacción química que efectivamente rompe la molécula de ARN por la mitad. En condiciones celulares normales, el ARN se somete a hidrólisis casi 100 veces más rápido que el ADN, lo que hace que el ADN sea una molécula más estable.

El ADN se repara más fácilmente

Tanto en el ADN como en el ARN, la citosina base experimenta con frecuencia una reacción química espontánea conocida como "desaminación". El resultado de la desaminación es que la citosina se transforma en uracilo, otro ácido nucleico. base. En el ARN, que contiene bases de uracilo y citosina, las bases de uracilo natural y las bases de uracilo que resultan de la desaminación de la citosina son indistinguibles. Por lo tanto, la célula no puede "saber" si el uracilo debería estar allí o no, lo que hace imposible reparar la desaminación de citosina en el ARN. El ADN, sin embargo, contiene timina en lugar de uracilo. La célula identifica todas las bases de uracilo en el ADN como resultado de la desaminación de la citosina y puede reparar la molécula de ADN.

La información del ADN está mejor protegida

La naturaleza bicatenaria del ADN, a diferencia de la naturaleza monocatenaria del ARN, contribuye aún más a favorecer el ADN como material genético. La estructura de doble hélice del ADN coloca bases dentro de la estructura, protegiendo la información genética de mutágenos químicos, es decir, de sustancias químicas que reaccionan con las bases, cambiando potencialmente la genética información. En el ARN monocatenario, por otro lado, las bases están expuestas y son más vulnerables a la reacción y la degradación.

Las hebras dobles permiten una doble verificación

Cuando se replica el ADN, la nueva molécula de ADN de doble hebra contiene una hebra madre, que sirve como plantilla para la replicación, y una hebra hija de ADN recién sintetizado. Si hay un desajuste de bases entre las hebras, como sucede a menudo después de la replicación, la célula puede identificar el par de bases correcto de la hebra de ADN original y repararlo en consecuencia. Por ejemplo, si en una posición de nucleótido, la hebra madre contiene una timina y la hija hebra de una citosina, la célula "sabe" corregir la falta de coincidencia siguiendo las instrucciones en el padre hebra. Por lo tanto, la célula reemplazará la citosina de la cadena hija con una adenosina. Dado que el ARN es monocatenario, no se puede reparar de esta manera.

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