¿Cuál es más viejo, ADN o ARN?

Depende de lo que quieras decir.

Si está preguntando si alguna pieza aleatoria de ARN se ensambló más recientemente que otra pieza de ADN (de igual longitud), la respuesta es probablemente sí. El ADN es mucho más estable que el ARN, por lo que si está viendo una pieza larga de ARN, probablemente se ensambló hace poco.

Por otro lado, si se pregunta qué molécula portadora de información apareció primero en el tiempo evolutivo , la respuesta es ARN. Podemos inferir esto porque tiene capacidades funcionales: el ARN puede formar estructuras tridimensionales complejas, al igual que las proteínas, y estas estructuras pueden catalizar reacciones, proporcionar estructura a otras moléculas orgánicas y hacer casi cualquier otra cosa que una proteína pueda hacer. Incluso después de miles de millones de años de evolución, todavía tenemos algunas de estas ‘ribozimas’ flotando en nuestras células, donde forman la gran subunidad ribosómica durante la traducción de proteínas.

Debido a que el ARN puede transportar información y catalizar reacciones, puede imaginar un escenario en el que un fragmento de ARN desarrolló la información necesaria para crear una ribozima capaz de replicar ARN a una velocidad más rápida de lo normal (o una temperatura más baja), similar a la ARN polimerasa. Esta ribozima terminaría copiándose hasta la náusea , superando a todas las demás moléculas de ARN. Algunas de estas copias desarrollarían mutaciones. Algunas de estas mutaciones interrumpirían la actividad de la ribozima, y ​​ese linaje de ARN dejaría de replicarse. Otras mutaciones pueden aumentar la eficiencia de esa replicación, y ese aumento en la eficiencia causaría que el nuevo linaje supere a otros ARN. Si hubiera suficientes nucleótidos en el agua, ni siquiera importaría que la vida media del ARN fuera corta, ya que se estaría replicando a una velocidad exponencial. Una vez que apareció esa primera proto-ribozima, casi se garantizó que la vida seguiría. Era sólo cuestión de tiempo.

No podemos decir con certeza cuál se formó primero, pero cada vez hay más pruebas que apuntan a una vida basada en ARN, que fue el precursor de nuestra bioquímica actual basada en ADN / ARN / proteína. Este modelo de pensamiento ha sido acuñado “La hipótesis mundial del ARN”.

El Dogma Central de Biología Molecular original tenía un flujo de información unidireccional (ADN-> ARN-> proteína), con el ADN almacenando información, las proteínas asumían todas las funciones en la célula (enzimática, estructural, …) y el ARN solo servía en el proceso de producción de proteínas.

Y luego la ciencia avanzó y la gente descubrió:

• ARN con función enzimática (“ribozimas”, p. Ej., Escisión de transcripción por ARNasa P, intrones de auto-empalme)
• grandes partes del genoma se transcriben en ARN, pero solo una pequeña fracción de las que realmente codifican proteínas, las otras no funcionan o adoptan diversas estructuras y ejercen diversas funciones (ncRNA como ARN pequeños (miRNA, siRNA, …), lncRNA, etc. Hay un zoológico completo de diferentes familias de ARN (por ejemplo, http://rfam.xfam.org ))
• virus hechos puramente de ARN
• bloques de construcción de nucleótidos en coenzimas importantes (por ejemplo, adenosina en B12, fosfato de azúcar en B1) u otras moléculas pequeñas esenciales (ATP, GTP, …)
• Estructuras de ARN capaces de unir varias moléculas pequeñas con alta especificidad (aptámeros)
• estructuras de ARN multidominio más complejas que hacen uso de la especificidad de un aptámero y pueden autorregular la expresión de la transcripción en la que se encuentran (riboswitches)

Estos y probablemente otros descubrimientos muestran que varios ARN pueden adoptar una multitud de estructuras y, por lo tanto, ejercer muchas funciones diferentes. Esto apoya el modelo de una forma de vida anterior en la que el ARN se usaba tanto para el almacenamiento de información como para las funciones enzimáticas. Luego, en algún momento posterior se desarrolló de tal manera que las proteínas y el ADN más especializados se hicieron cargo de sus respectivos dominios funcionales. El ADN es un mejor sistema de almacenamiento (en términos de estabilidad y redundancia), mientras que las proteínas pueden adoptar una gama mucho más amplia de estructuras y funciones.

ARN En el mundo del ARN, el ARN funcionó como la plataforma para fabricar catalizadores, es decir, ribozimas en lugar de enzimas, que se producen a partir de aminoácidos, es decir, son proteínas. Entonces, el mundo del ARN fue seguido por el mundo de las proteínas cuando se inventó la transformación. No veo ninguna razón para hablar de ningún mundo de ADN. El ADN probablemente se usó para el almacenamiento a largo plazo de información genética bastante temprano en el mundo del ARN. En mi opinión, fue el mundo de las proteínas lo que hizo que los eucariotas completaran su configuración al agregar el citosol fuera del núcleo, que existía en el mundo del ARN. Luego vinieron los orgánulos. Algunos de ellos viajaban, por ejemplo, para alcanzar los metabolitos necesarios, y otros se volvieron tan autónomos que se convirtieron en bacterias cuando su huésped se extinguió. Otros operaban solo localmente. Se convirtieron en mitosomas, hidrogenosomas, mitocondrias y cloroplastos. La teoría del escape de los organelos describe esto aquí:

Conceptos erróneos en las teorías de la evolución.

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La mayoría de las líneas de evidencia evolutiva sugieren que el ARN vino primero.

Este artículo explica lo que diría sobre la mecánica.

Cómo se formó el ARN en los orígenes de la vida

Hipótesis mundial de ARN