Durante la evolución, ¿por qué el uracilo en el ARN fue reemplazado por la timina en el ADN?

ARN significa ácido nucleico de ribosa. La ribosa es un azúcar muy simple, como la glucosa, y se deriva fácilmente del formaldehído (HCHO), que es un producto principal en los experimentos que simulan la tierra primitiva.

Cuando la vida en la tierra se originó hace más de 3 mil millones de años, no teníamos proteínas. Una visión, llamada la hipótesis mundial del ARN, está muy bien fundamentada y prevé que la vida primitiva estaba compuesta completamente por ARN.

ADN significa ácido nucleico desoxirribosa. La desoxirribosa también es un azúcar, pero es mucho más difícil de preparar que la ribosa. Dentro de las células, la desoxirribosa está hecha de ribosa por una reacción química catalizada por proteínas.

Millones de años después de que la vida del ARN había comenzado, se inició una ruta para catalizar la fabricación de desoxirribosa a partir de ribosa. Las formas vivas cambiaron al ADN más estable y confiable como su principal portador de información.

El ADN es más estable porque es bicatenario. Un nucleótido dañado en una cadena de ADN puede corregirse fácilmente por la maquinaria celular, ya que el nucleótido complementario ofrece una línea de base para la corrección.

La desaminación es uno de los métodos más comunes de daño. Ahora, por casualidad, la desaminación de la citosina produce uracilo. Si el ADN no hubiera cambiado de uracilo a timina, el daño por desaminación a la citosina sería esencialmente imposible de detectar. Pero como el ADN usa la timina, el uracilo puede reconocerse correctamente como dañado y repararse nuevamente a la citosina con timina como molde.

En primer lugar, háganos saber la diferencia entre Thymine y Uracil:

La única diferencia estructural entre Thymine y Uracil es la presencia de un grupo metilo en Thymine. Este grupo metilo facilita la reparación del ADN dañado, proporcionando una ventaja selectiva adicional.

Ahora, háganos saber por qué Uracil fue reemplazado por Thymine en el ADN:

La citosina ( otro nucleótido ) en el ADN sufre desaminación espontánea (la eliminación de un grupo amino) a una velocidad perceptible para formar uracilo.

Por ejemplo , en condiciones celulares típicas, la desaminación de la citosina a uracilo (en el ADN) ocurre en aproximadamente cada 107 residuos de citidina en 24 horas , lo que significa 100 eventos espontáneos por día.

La desaminación de la citosina es potencialmente mutagénica porque los pares de uracilo con la adenina y esto conducirían a una disminución en los pares de bases G≡C y un aumento en los pares de bases A = U en el ADN de todas las células. Durante el período de tiempo, la desaminación de citosina podría eliminar completamente los pares de bases G≡C. Pero, esta mutación es prevenida por un sistema de reparación que reconoce a Uracil como extraño en el ADN y lo elimina.

Por lo tanto, el grupo metilo en la timina es una etiqueta que distingue la timina de la citosina desaminada. Pero, si el ADN normalmente contiene reconocimiento de uracilo, sería más difícil y el uracilo no apareado conduciría a cambios de secuencia permanentes, ya que se emparejaron con adenina durante la replicación.

Entonces, durante el curso de la evolución, Thymine se usó en lugar de Uracilo en el ADN para mejorar la fidelidad del mensaje genético. Por el contrario, el ARN no se repara y, por lo tanto, el uracilo se usa en el ARN porque es un componente básico menos costoso.

Fuente: ¿Por qué Nature Preferred DNA sobre RNA?

Hola…

Sabemos que el ARN es primitivo que el ADN, el ADN evolucionó más tarde con ciertas modificaciones para tener una mejor estabilidad que el ARN; El reemplazo de uracilo por timina es uno de ellos. Las glucosilasas de ADN de uracilo eliminan específicamente del ADN el uracilo que resulta de la desaminación espontánea de la citosina. Las células mutantes que carecen de esta enzima tienen una alta tasa de mutaciones G≡C a A꞊T. Esta glicosilasa no elimina los residuos de uracilo del ARN o los residuos de timina del ADN. La capacidad de distinguir la timina del uracilo, el producto de la desaminación de citosina necesaria para la reparación selectiva de este último, puede ser una de las razones por las cuales el ADN evolucionó para contener timina en lugar de uracilo. Si el ADN normalmente contiene uracilo, el reconocimiento de los uracilos resultantes de la desaminación de citosina sería más difícil, y los uracilos no reparados conducirían a cambios de secuencia permanentes ya que se emparejaron con adeninas durante la replicación. La desaminación de citosina conduciría gradualmente a una disminución en los pares de bases G≡C y un aumento en los pares de bases A꞊U en el ADN de todas las células. Durante milenios, la desaminación de citosina podría eliminar los pares de bases G≡C y el código genético que depende de ellos. Establecer la timina como una de las cuatro bases en el ADN puede haber sido uno de los puntos cruciales en la evolución, haciendo posible el almacenamiento a largo plazo de información genética.

Espero eso ayude.

El uracilo (dU) ingresa al ADN mediante la desaminación de dC, por lo que el enlace dC-dG se convierte en dU-dA (mutación). Las células tienen mucho cuidado al eliminar dU de su ADN. Wikipedia es su amigo – Uracil-DNA glycosylase

Porque las ADNses mucho menores (enzimas que degradan el ADN) prevalecen en el medio ambiente …

Si bien el ARN es su tarjeta SD / unidad de disco duro que es susceptible al daño físico … el ADN se parece más al almacenamiento en la nube y es mucho más seguro …

Durante la transcripción, la ARN polimerasa se une con un sitio de unión específico. La ARN polimerasa solo reconoce uracilo. No reconoció la timina debido al efecto estérico. Por lo tanto, el ARN contiene uracilo.

Porque el uracilo es químicamente más reactivo. así que si fuera parte del ADN, haría que el ADN fuera menos estable y, por lo tanto, anularía la existencia de ADN