¿Por qué el ADN es nuestro único material genético? ¿Hubo otro material genético en el pasado y habrá en el futuro?

El ADN es la última macromolécula en la lista de materiales genéticos que ayudó a mantener la vida en la Tierra. Mucho antes de convertirse en la molécula estándar que contribuyó a la herencia, se cree que es el ARN . Se sabe que los diversos tipos de ARN desempeñan diferentes funciones en la célula, como moléculas de herencia (ARNm, ARN viral), mientras que se sabe que algunas son moléculas enzimáticas y estructurales (ARNr). algunos ARN pueden incluso actuar como una enzima para auto-editar su propio código genético.

Sin embargo, los ARN monocatenarios son muy inestables, de corta vida y débiles en comparación con las moléculas de ADN . La duplicación del ARN y ciertas modificaciones de su monómero dieron lugar a moléculas de ADN más fuertes y estables.

Se cree que las proteínas son los primeros materiales genéticos debido al hecho de que los monómeros de proteínas, es decir, los aminoácidos son grandes en número (más de 20 tipos), mientras que el ARN o el ADN tiene algunos tipos de unidades monoméricas. Las proteínas llevan a cabo funciones aún más diversas que las moléculas de ARN. Sin embargo, las proteínas son susceptibles al calor y a los productos químicos desnaturalizantes, lo que provocaría una pérdida en la funcionalidad de estas moléculas . En el curso de la evolución química, la llegada del ARN y, posteriormente, del ADN condujo a que las proteínas se restringieran a funciones principalmente reguladoras y estructurales y se separaron de ser el material genético predeterminado.

El ADN es el único material genético. El ARN fue el material genético.

Mundo de ARN

A principios de la década de 1980, tres científicos del nivel de Leslie, Francis Crick, Carl, peor propusieron independientemente que el ARN evolucionara primero como molécula autorreplicante. La síntesis de proteínas podría haber evolucionado a través de aminoácidos específicos que interactúan directamente con secuencias de nucleótidos específicas o mediante la colocación indirecta de aminoácidos por moléculas adaptadoras. Dichas moléculas de ARN autolíticas se denominan genes desnudos .

Según Hazen y Penny, la hipótesis sobre la existencia del mundo de ARN se basa en las siguientes observaciones:

  1. Descubrimiento de ribozimas que pueden cortar y volver a unir cadenas de nucleótidos preexistentes y pueden replicar ARN
  2. Eliminación de intrones del ARN transcrito
  3. Las moléculas de ARN pueden funcionar de manera similar a las proteínas actuales catalizando reacciones
  4. Algunas moléculas de ARN pueden actuar como reguladores de genes al unir y suprimir la función del gen
  5. En el ribosoma, el ARN ribosómico cataliza la formación de enlaces peptídicos durante la síntesis de proteínas.

Evolución del ADN

Inicialmente, el ARN se utilizó para el almacenamiento de información, así como para la traducción de proteínas. Las enzimas que traducen el ARN de las proteínas no dependen del ADN.

El ADN evolucionó hacia una molécula de almacenamiento, donde una cadena transcribe ARNm para transportar el mensaje de secuencia específica de aminoácidos en el péptido a sintetizar.

El ADN surgió más tarde.

  1. El grupo 2’OH en el ARN le proporciona actividad catalítica. Las moléculas de ADN nunca pueden actuar como catalizador.
  2. El grupo 2’OH en el azúcar ribosa del ARN causa una escisión hidrolítica más rápida en el ARN que la 2’desoxirribosa del ADN.
  3. Las enzimas transcriptasa inversas pueden transcribir secuencias de ARN a secuencias de ADN. Tales enzimas probablemente estuvieron involucradas en la replicación de ARN.

La razón principal de la evolución de ARN a ADN fue la estabilidad. El ADN desempeña un papel principal en el almacenamiento que la función. El ARN juega un papel en la transcripción, traducción, síntesis de proteínas.

El ADN es altamente estable y no se requiere ninguna otra molécula para almacenar información. Puede que no se requiera ningún otro material genético, pero en caso de que se encuentre, ¡no sería sorprendente!

Otra respuesta de nuestro compañero miembro de quora puede ser útil.

Además de ADN y ARN, en teoría, ¿de qué otras maneras se podría almacenar la información genética?

Gracias

Para obtener la respuesta de la última parte, busque en Google “xeno / xenomorphic neucleic acid” y déme su opinión.