À l'exception de certains virus, l'ADN plutôt que l'ARN porte le code génétique héréditaire dans toute vie biologique sur Terre. L'ADN est à la fois plus résistant et plus facile à réparer que l'ARN. En conséquence, l'ADN sert de support plus stable de l'information génétique qui est essentielle à la survie et à la reproduction.
L'ADN est plus stable
L'ADN et l'ARN contiennent tous deux le sucre ribose, qui est essentiellement un anneau d'atomes de carbone entouré d'oxygène et d'hydrogène. Mais alors que l'ARN contient un sucre ribose complet, l'ADN contient un sucre ribose qui a perdu un atome d'oxygène et un atome d'hydrogène. Fait amusant: cette différence mineure explique les différents noms attribués à l'ARN et à l'ADN: acide ribonucléique par rapport à l'acide désoxyribonucléique. Les atomes d'oxygène et d'hydrogène supplémentaires dans l'ARN le laissent sujet à l'hydrolyse, une réaction chimique qui brise efficacement la molécule d'ARN en deux. Dans des conditions cellulaires normales, l'ARN subit une hydrolyse presque 100 fois plus rapide que l'ADN, ce qui fait de l'ADN une molécule plus stable.
L'ADN est plus facilement réparé
Dans l'ADN et l'ARN, la cytosine de base subit fréquemment une réaction chimique spontanée connue sous le nom de "désamination". Le résultat de la désamination est que la cytosine se transforme en uracile, un autre acide nucléique base. Dans l'ARN, qui contient à la fois des bases uracile et cytosine, les bases uracile naturelles et les bases uracile résultant de la désamination de la cytosine sont indiscernables. Par conséquent, la cellule ne peut pas "savoir" si l'uracile doit être présent ou non, ce qui rend impossible la réparation de la désamination de la cytosine dans l'ARN. L'ADN, cependant, contient de la thymine au lieu de l'uracile. La cellule identifie toutes les bases d'uracile dans l'ADN comme étant le résultat d'une désamination de la cytosine et peut réparer la molécule d'ADN.
Les informations de l'ADN sont mieux protégées
La nature double brin de l'ADN, par opposition à la nature simple brin de l'ARN, contribue en outre à la favorabilité de l'ADN en tant que matériel génétique. La structure en double hélice de l'ADN place des bases à l'intérieur de la structure, protégeant l'information génétique des mutagènes chimiques - c'est-à-dire des produits chimiques qui réagissent avec les bases, modifiant potentiellement la génétique informations. Dans l'ARN simple brin, en revanche, les bases sont exposées et plus vulnérables à la réaction et à la dégradation.
Les doubles brins permettent une double vérification
Lorsque l'ADN est répliqué, la nouvelle molécule d'ADN double brin contient un brin parent - qui sert de matrice pour la réplication - et un brin fille d'ADN nouvellement synthétisé. S'il y a un décalage de bases entre les brins, comme cela arrive souvent après la réplication, la cellule peut identifier la paire de bases correcte à partir du brin d'ADN parent et la réparer en conséquence. Par exemple, si à une position nucléotidique, le brin parent contient une thymine et le brin fille brin une cytosine, la cellule "sait" corriger le décalage en suivant les instructions du parent brin. La cellule va donc remplacer la cytosine du brin fille par une adénosine. L'ARN étant simple brin, il ne peut pas être réparé de cette manière.