Sebbene sia il DNA che l’RNA svolgano un ruolo fondamentale in biologia, il DNA è largamente favorito come portatore ereditario in quasi tutti gli organismi. La sua resilienza, la facilità di riparazione e l'architettura protettiva a doppia elica gli conferiscono un vantaggio decisivo rispetto all'RNA. Di seguito analizziamo i motivi principali per cui il DNA rimane il materiale genetico preferito.
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Entrambi gli acidi nucleici condividono uno zucchero ribosio, ma lo zucchero del DNA è desossiribosio, privo di un atomo di ossigeno e di idrogeno. Questa sottile modifica rende il DNA molto meno suscettibile all’idrolisi. Infatti, in condizioni fisiologiche, l’RNA si idrolizza circa 100 volte più velocemente del DNA, rendendolo molto più fragile. (Fonte)
La deaminazione spontanea della citosina la converte in uracile. Nell'RNA, dove l'uracile è una base normale, la cellula non è in grado di distinguere una citosina deaminata da un uracile autentico, impedendo la riparazione. Il DNA, tuttavia, sostituisce la timina con l'uracile; qualsiasi uracile nel DNA segnala un evento di deaminazione, consentendo a enzimi specializzati di asportare e sostituire la base errata. (Fonte)
La natura a doppio filamento del DNA protegge le sue basi all'interno di un nucleo elicoidale, proteggendole dagli agenti mutageni chimici e dagli insulti ambientali. La forma a filamento singolo dell’RNA espone le basi a specie reattive, aumentando il rischio di mutazioni e degradazione. (Fonte)
Durante la replicazione del DNA, il filamento parentale funge da modello per il nuovo filamento. Qualsiasi disadattamento tra i filamenti può essere identificato mediante confronto con il modello, consentendo meccanismi di riparazione ad alta fedeltà come la riparazione del disadattamento. L’RNA, privo di un filamento complementare, non può subire questo processo di controllo degli errori, il che porta a tassi di mutazione più elevati. (Fonte)
In sintesi, la robustezza chimica, i percorsi di riparazione e le garanzie strutturali del DNA lo rendono collettivamente la scelta migliore per trasportare le informazioni genetiche essenziali per la vita.
