Hvorfor DNA er den mest fordelaktige molekylen for genetisk materiale og hvordan RNA sammenlignes med det i denne forbindelse

Med unntak av visse virus, bærer DNA i stedet for RNA den arvelige genetiske koden i alt biologisk liv på jorden. DNA er både mer elastisk og lettere reparert enn RNA. Som et resultat tjener DNA som en mer stabil bærer av genetisk informasjon som er viktig for overlevelse og reproduksjon.

Både DNA og RNA inneholder sukkerribosen, som egentlig er en ring av karbonatomer omgitt av oksygen og hydrogen. Men mens RNA inneholder et komplett ribosesukker, inneholder DNA et ribosesukker som har mistet ett oksygen og ett hydrogenatom. Morsomt faktum: Denne mindre forskjellen forklarer de forskjellige navnene som er tildelt RNA og DNA - ribonukleinsyre kontra deoksyribonukleinsyre. De ekstra oksygen- og hydrogenatomene i RNA gjør at den er utsatt for hydrolyse, en kjemisk reaksjon som effektivt bryter RNA-molekylet i to. Under normale mobilforhold gjennomgår RNA hydrolyse nesten 100 ganger raskere enn DNA, noe som gjør DNA til et mer stabilt molekyl.

I både DNA og RNA gjennomgår basecytosinet ofte en spontan kjemisk reaksjon kjent som "deamination." Resultatet av deaminering er at cytosin endres til uracil, en annen nukleinsyre utgangspunkt. I RNA, som inneholder både uracil- og cytosinbaser, kan man ikke skille naturlige uracilbaser og uracilbaser som skyldes deaminering av cytosin. Derfor kan cellen ikke "vite" om uracil skal være der eller ikke, noe som gjør det umulig å reparere cytosindeaminering i RNA. DNA inneholder imidlertid tymin i stedet for uracil. Cellen identifiserer alle uracilbaser i DNA som et resultat av cytosindeaminering og kan reparere DNA-molekylet.

Den dobbeltstrengede naturen til DNA, i motsetning til den enkeltstrengede naturen til RNA, bidrar ytterligere til fordel for DNA som genetisk materiale. Dobbel-helix-strukturen til DNA plasserer baser inne i strukturen, og beskytter den genetiske informasjonen mot kjemiske mutagener - det vil si fra kjemikalier som reagerer med basene, og potensielt endrer det genetiske informasjon. I enkeltstrenget RNA er basene derimot utsatt og mer sårbare for reaksjon og nedbrytning.

Når DNA replikeres inneholder det nye dobbeltstrengede DNA-molekylet en foreldrestreng - som fungerer som mal for replikasjon - og en datterstreng av nylig syntetisert DNA. Hvis det er et basismisforhold mellom strengene, slik som ofte skjer etter replikasjon, kan cellen identifisere riktig basepar fra foreldrenes DNA-streng og reparere det deretter. For eksempel hvis foreldrestrengen i en nukleotidposisjon inneholder et tymin og datteren strand et cytosin, "vet" cellen å fikse uoverensstemmelsen ved å følge instruksjonene i foreldrene Strand. Cellen vil derfor erstatte datterstrengens cytosin med et adenosin. Siden RNA er enkeltstrenget, kan det ikke repareres på denne måten.