DNA’nın , bu dünyadaki organizmaların çoğunda genetik bir malzeme olarak hareket ettiği bilinen bir gerçektir . Bununla birlikte, aynı zamanda RNA’nın genetik bir materyal olarak da, ancak sadece bazı virüslerde (örneğin, Tütün Mozaik Virüsleri, QB Bacteriophage , vb.) Etki ettiği açıktır .

Genetik bir materyal olması ne anlama geliyor?
Genetik materyal olarak hareket edebilen bir molekülün aşağıdaki kriterleri yerine getirmesi beklenir.

  1. Çoğaltma : Kendini çoğaltma yeteneği olmalıdır.
  2. Kararlılık : Genetik bilgi için stabil bir depolama sağlamalıdır.
  3. Evrim : Evrim geçirme ve kendini değiştirme becerisine sahip olmalıdır.
  4. İfade : Gerektiğinde bilgiyi ifade edebilmelidir.

Şimdi, genetik materyal için uygunluk kriterlerine sahibiz. Bu yüzden, her bir gereksinimi tek tek inceleyelim ve bu işlevler için DNA ve RNA’yı karşılaştıralım.

Genetik Malzemeyi Kim Keşfetti detaylar için tıklayın..

Çoğaltmada hangisi daha iyidir?
Bir iplikçik, yeni tamamlayıcı ipliklerin sentezi için bir şablon gibi davrandığında çoğaltma gerçekleşir. Bu, sadece iki nükleik asit şeridi arasında tamamlayıcı baz eşleşmesi olduğunda mümkündür. Tamamlayıcı baz eşleştirmenin, hem nükleik asitler yani DNA ve RNA’da mevcut olduğu zaten bilinmektedir. Böylece, her ikisi de kopyalarını yönlendirme yeteneğine sahiptir.

Ortalama olarak ortaya çıkmaktadır, çünkü, çok yüksek bir doğruluk ile çoğaltma mümkün olduğu gibi Ancak DNA replikasyon bir üstünlük sahip her 10 başına sadece bir hata 9 & 10 10 bazlar.

Stabilitede daha iyi olan hangisi?
Genetik materyal, organizmanın yaşam döngüsünün farklı aşamalarında herhangi bir değişiklik olmaksızın genetik bilginin bir nesilden diğerine geçirilebilmesi için kararlı olmalıdır. Şimdi, hangisinin daha kararlı olduğunu görelim mi? DNA veya RNA.

DNA ve RNA arasındaki iki temel kimyasal farkı hatırlarsak, bu iki farklılığı elde ederiz:

1. RNA üzerinde 2 ‘ -Hidroksil (-OH) grubunun varlığı .
Bununla birlikte, RNA , şeker-fosfat omurga üzerinde negatif yükün ( – ) varlığı, onu hidrolitik bölünmeye yol açacak olan Hidroksil iyonları (OH – ) tarafından saldırıya karşı koruduğu için kararlı bir moleküldür . Ancak, 2 ‘ -Hidroksil (-OH) grubunun varlığı , RNA’yı Baz katalizli hidrolize duyarlı hale getirir . Dahası, RNA tek iplikli olduğunda da Otomatik Hidrolize eğilimlidir . Bu spontan yarılma tepkimesi, çözelti içindeki serbest hidroksil iyonlarının Riboz şekerin 2 ‘ -Hidroksil (-OH) grubunu kolayca deprotone edebildiği temel çözeltilerde gerçekleşir .

Bununla birlikte, eğer bu 2 ‘ -Hidroksil (-OH) grubu riboz şekerinden çıkarılırsa, bu tür baz katalizli hidroliz oranının, aşırı koşullar altında yaklaşık 100 kat azaldığı görülür .

Bu nedenle, 2 mevcudiyeti ‘ RNA her nükleotid ile Hidroksil (-OH) grubunun bu kararsız ve kolay parçalanabilir hale getirir.

2. DNA’da Urasil yerine timinin varlığı.
Timin ve Urasil arasındaki tek yapısal fark, Timin’deki metil grubunun varlığıdır . Bu metil grubu , ek bir selektif avantaj sağlayarak hasarlı DNA’nın onarılmasını kolaylaştırır .

DNA’daki sitozin, Urasil’i oluşturmak için algılanabilir bir hızda kendiliğinden deaminasyona uğrar. Örneğin, tipik hücresel koşullar altında, Sitozin’in Urasil’e (DNA’da) deaminasyonu, 24 saatte yaklaşık her 10 7 Cytidin kalıntısında meydana gelir, bu da günde 100 spontan olay anlamına gelir . Sitosinin deaminasyonu potansiyel olarak mutajeniktir, çünkü Uracil Adenine ile çiftleşir ve bu da G≡C baz çiftlerinde bir azalmaya ve tüm hücrelerin DNA’sında A = U baz çiftlerinde bir artışa neden olur. Zaman periyodunda, Sitosin deaminasyon GK baz çiftlerini tamamen ortadan kaldırabilir. Ancak bu mutasyon, Urasil’i DNA’da yabancı olarak tanıyan ve onu ortadan kaldıran bir onarım sistemi tarafından önlenir.

Böylece, timin üzerindeki metil grubu timidin, deamine edilmiş sitozinden ayırt eden bir etikettir . Ancak, DNA, normal içeriyorsa Urasil tanıma daha zor olacaktır ve çoğaltma sırasında Adenin ile eşleştirilmiş çiftleştirilmemiş Urasil sürekli dizi değişikliklerine neden olacaktır.

Yani, genetik mesajın doğruluğunu artırmak için DNA’da Urasil yerine timinin kullanıldığını söyleyebiliriz. Aksine, RNA tamir edilmez ve bu yüzden Uracil RNA’da kullanılır çünkü daha ucuz bir yapı bloğudur.

Bu nedenle, DNA RNA’dan daha kararlıdır.

Evrim için en uygun hangisi?
Daha iyi bir genetik malzeme olarak hareket etmek için, evrim için gerekli olan yavaş ve kademeli değişimlerin kapsamını sağlamak gerekir. Nükleik asitler arasında hem DNA hem de RNA dizisini değiştirebilir veya değiştirebilir. Ancak, RNA daha hızlı bir şekilde daha istikrarsız mutasyon geçirmekte ve birçok kanıt tek bir organizmadaki hızlı mutasyonlar ile yaşlanma ve karsinojenez süreci arasında yakın bir bağlantı olduğunu göstermektedir, yani hızlı mutasyonlar kanserojen olabilir ve daha hızlı yaşlanmaya yol açabilir. Bu, mutasyona uğrayıp geliştikçe virüslerin daha kısa ömürlü olmasının nedeni olabilir. DNA değişse de, daha uzun vadede zararlı olmadığını kanıtlayan normal hücresel koşullar altında çok yavaş bir hızda .

İfadede hangisi daha iyidir?
Genetik bilginin ifadesi de genetik bir materyal tarafından yerine getirilmesi gereken bir kriterdir. Hem nükleik asitler arasında, RNA proteinlerin sentezini doğrudan kodlayabilir, dolayısıyla karakterleri kolaylıkla ifade edebilir. Bununla birlikte, DNA, proteinlerin sentezi için RNA’ya (çeviri) bağımlıdır. Evrim süreci boyunca, protein sentezleme mekanizmaları, RNA çevresinde gelişebilir ve proteinler şeklinde kendini kolayca ifade edebilir.

Böylece DNA ve RNA arasındaki yukarıdaki savaşta, DNA’nın galip olduğu kanıtlanabilir ve daha iyi bir genetik malzeme olarak ilan edilebilir.

  • Daha fazla doğrulukla çoğaltın.
  • Bilgileri daha iyi stabilite ile saklayın.
  • Yavaş değişimlere uğrar ve hızlı olanlara (mutasyonlara) direnebilir.

Ancak, ifade için DNA’nın protein sentezi için RNA’ya ihtiyacı vardır, bu daha sonra DNA dizisinden kopyalanır.

Yukarıdaki tartışmadan, DNA’nın genetik bilginin depolanması için tercih edildiği ve RNA’nın genetik bilginin iletilmesinde daha iyi olduğu sonucuna varabiliriz.

Referanslar:
Biochemistryrevisited.blogspot.in ,. ‘Biyokimya Revisited: Neden DNA (Ve RNA Değil) Genetik Bilgi İçin Kararlı Bir Depolama Formu?’. Np, 2015. Web. 25 Eylül 2015.
Vikipedi ,. ‘RNA Hidrolizi’. Np, 2015. Web. 25 Eylül 2015.

1 Yorum

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here