Met uitzondering van bepaalde virussen draagt DNA in plaats van RNA de erfelijke genetische code in al het biologische leven op aarde. DNA is zowel veerkrachtiger als gemakkelijker te repareren dan RNA. Als gevolg hiervan dient DNA als een stabielere drager van de genetische informatie die essentieel is voor overleving en voortplanting.
DNA is stabieler
Zowel DNA als RNA bevatten de suikerribose, die in wezen een ring van koolstofatomen is, omringd door zuurstof en waterstof. Maar terwijl RNA een volledige ribosesuiker bevat, bevat DNA een ribosesuiker die één zuurstof- en één waterstofatoom heeft verloren. Leuk weetje: dit kleine verschil verklaart de verschillende namen die aan RNA en DNA worden toegekend: ribonucleïnezuur versus deoxyribonucleïnezuur. Door de extra zuurstof- en waterstofatomen in RNA is het vatbaar voor hydrolyse, een chemische reactie die het RNA-molecuul effectief in tweeën breekt. Onder normale cellulaire omstandigheden ondergaat RNA hydrolyse bijna 100 keer sneller dan DNA, waardoor DNA een stabieler molecuul wordt.
DNA is gemakkelijker te repareren
In zowel DNA als RNA ondergaat het basiscytosine vaak een spontane chemische reactie die bekend staat als: "deaminatie." Het resultaat van deaminering is dat cytosine verandert in uracil, een ander nucleïnezuur baseren. In RNA, dat zowel uracil- als cytosinebasen bevat, zijn natuurlijke uracilbasen en uracilbasen die het gevolg zijn van deaminering van cytosine niet te onderscheiden. Daarom kan de cel niet "weten" of uracil er moet zijn of niet, waardoor het onmogelijk wordt om cytosinedeaminering in RNA te herstellen. DNA bevat echter thymine in plaats van uracil. De cel identificeert alle uracil-basen in DNA als het resultaat van cytosinedeaminering en kan het DNA-molecuul repareren.
De informatie van DNA is beter beschermd
De dubbelstrengige aard van DNA, in tegenstelling tot de enkelstrengige aard van RNA, draagt verder bij aan de gunstigheid van DNA als genetisch materiaal. De dubbele helixstructuur van DNA plaatst basen in de structuur, waardoor de genetische informatie wordt beschermd tegen: chemische mutagenen - dat wil zeggen, van chemicaliën die reageren met de basen, waardoor mogelijk de genetische verandert informatie. In enkelstrengs RNA daarentegen zijn de basen blootgesteld en kwetsbaarder voor reactie en afbraak.
Dubbele strengen maken dubbele controle mogelijk
Wanneer DNA wordt gerepliceerd, bevat het nieuwe dubbelstrengs DNA-molecuul één ouderstreng - die dient als sjabloon voor replicatie - en één dochterstreng van nieuw gesynthetiseerd DNA. Als er een base-mismatch is tussen de strengen, zoals vaak gebeurt na replicatie, kan de cel het juiste basenpaar van de ouder-DNA-streng identificeren en dienovereenkomstig repareren. Als bijvoorbeeld op één nucleotidepositie de ouderstreng een thymine bevat en de dochter streng een cytosine, de cel "weet" om de mismatch op te lossen door de instructies in de ouder te volgen strand. De cel zal daarom het cytosine van de dochterstreng vervangen door een adenosine. Omdat RNA enkelstrengs is, kan het niet op deze manier worden gerepareerd.
