¿Cómo cambió el ARN de ser la cápsula genética de información a ser un participante en el proceso?

El ARN poseía capacidades catalíticas, al igual que las enzimas proteicas, aunque no tan eficiente o versátil.

Incluso los dinucleótidos de ARN tienen alguna capacidad catalítica.

En la hipótesis de abiogénesis “Mundo ARN”, el ARN, desde el principio, gracias a esta capacidad catalítica, siempre fue un participante activo en los procesos de replicación del genoma.

Antes de los organismos modernos con ADN y proteínas (por lo tanto, antes de LUCA, el último ancestro común universal de toda la vida en la tierra), había organismos en los que el ARN cumplía la función tanto del ADN como de las proteínas, siendo el portador de información genética y catalítico. molécula que realiza funciones celulares.

Con el tiempo, estos organismos de ARN evolucionaron para usar proteínas para la catálisis, así como el ARN, y debido a que las proteínas resultaron ser mejores en la catálisis para la mayoría de las cosas que el ARN, evolucionaron gradualmente para reemplazar la mayoría de sus catalizadores de ARN con proteínas, es decir, enzimas.

De manera similar, estos organismos de ARN eventualmente evolucionaron para producir ADN (que es químicamente ligeramente diferente del ARN, por lo que la transformación requiere solo unos 2 pasos mutacionales).

El ADN demostró ser mejor portador de información genética debido a su mayor estabilidad, por lo que eventualmente, los organismos reemplazaron el ARN por ADN para almacenar su información genómica. El ADN, sin embargo, no tiene capacidad catalítica en absoluto. El uso del ADN como molécula de almacenamiento para el genoma permite genomas mucho más largos y complejos. La longitud máxima que puede alcanzar un genoma de ARN es bastante más pequeña que el genoma procariota más pequeño que existe en la actualidad. Algunos virus, que tienen genomas incluso más pequeños, usan ARN como proteína transportadora del genoma.

Los roles que el ARN juega hoy en la copia de genes y la traducción de proteínas son los vestigios restantes de una época en que el ARN desempeñó muchos más roles funcionales activos en las formas de vida. Son aquellos procesos restantes que, por cualquier razón, el ARN no fue reemplazado por proteínas o ADN en el transcurso de la evolución.

  1. El ARN tiene un grupo 2’OH altamente reactivo que se reemplaza por un hidrógeno en el ADN.
  2. La desoxi ribosa en el ADN es menos reactiva que el azúcar ribosa en el ARN. Dado que el ARN es pequeño y altamente reactivo, no puede almacenar mucha información.
  3. En el ADN, la timina tiene un grupo metilo adicional en comparación con el uracilo, lo que facilita el mecanismo de reparación del ADN. La citosina puede sufrir desaminación produciendo uracilo. En el ARN, el mecanismo de reparación no puede identificar qué Uracilo es cuál. Pero en el ADN, el mecanismo de reparación es capaz de identificar el uracilo y eliminarlo.
  4. El ADN es más conveniente para aceptar cambios lentos y graduales que ayudan en la evolución. Pero los cambios en el ARN son rápidos debido a su alta reactividad. Por lo tanto, en el punto de vista evolutivo, el ADN es más preferido a través de la selección natural. ( Tenga en cuenta que para ciertos virus como los retrovirus, el ARN sigue siendo el material genético ).

Así, la evolución favoreció el ADN que el ARN. Casi todos los procariotas usan el ADN como material genético. Recuerde que, a diferencia de lo que dijo, el ARN no es el material genético en animales pequeños.

El ARN está llevando a cabo la misma función antes y ahora. Eso está produciendo proteínas. Código de genes para ARNm (ARN mensajero). El ARNm produce además proteínas que producen efectos en los organismos.

Por la forma en que está formulada la pregunta, me parece que tienes la idea errónea de que los procariotas usan ARN para el almacenamiento genómico en lugar de ADN. Eso no es verdad.

Sin embargo, la primera célula probablemente usó ARN para este propósito, ya que el ARN tiene propiedades enzimáticas. Sin embargo, el ARN es muy inestable (en comparación con el ADN), que es la razón principal por la que se produjo el cambio.

piénselo de esta manera, si tuviera que almacenar una documentación muy importante, ¿la guardaría en una caja fuerte o en un sobre de papel y la dejaría al aire libre?

El ADN es mejor para almacenar información, el ARN es mejor para utilizarla.