Γιατί νομίζετε ότι το RNA αλλά το MOT DNA καταλύει τις βιοχημικές αντιδράσεις;

Δεν είναι ακριβές να πούμε ότι το RNA καταλύει τις βιοχημικές αντιδράσεις περισσότερα από το DNA. Και το RNA και το DNA μπορούν να λειτουργήσουν ως καταλύτες , αν και με διαφορετικούς τρόπους και με διαφορετικό βαθμό. Ωστόσο, είναι αλήθεια ότι το RNA διαδραματίζει έναν πιο σημαντικό ρόλο στην κατάλυση στους ζωντανούς οργανισμούς , ιδιαίτερα στην πρώιμη ζωή και σε συγκεκριμένες κυτταρικές διεργασίες.

Εδώ είναι γιατί το RNA θεωρείται ο πιο πιθανός υποψήφιος για πρώιμη καταλυτική δραστηριότητα:

* Δομική ευελιξία: Το RNA είναι ένα μονόκλωνο μόριο, δίνοντάς του μεγαλύτερη ευελιξία για να διπλώσει σε σύνθετες τρισδιάστατες δομές. Αυτές οι δομές είναι ζωτικής σημασίας για τη δημιουργία συγκεκριμένων ενεργών θέσεων που μπορούν να δεσμεύονται με υποστρώματα και να διευκολύνουν τις χημικές αντιδράσεις. Το DNA, που είναι διπλά κλώνος, είναι πιο άκαμπτο και λιγότερο προσαρμόσιμο για το σκοπό αυτό.

* Διάφορες χημικές τροποποιήσεις: Το RNA έχει ευρύτερο φάσμα χημικών τροποποιήσεων από το DNA, επιτρέποντας μεγαλύτερη λειτουργική ποικιλομορφία. Αυτές οι τροποποιήσεις μπορούν να ενισχύσουν την καταλυτική δραστικότητα ή να μεταβάλλουν την εξειδίκευση των ενζύμων RNA (ριβοένζυμα).

* Ιστορικά στοιχεία: Η "υπόθεση του RNA World" προτείνει ότι η ζωή στη γη προέρχεται από αυτοαναπλαπτικά μόρια RNA. Αυτά τα πρώιμα μόρια RNA θα έπρεπε να έχουν καταλυτική δραστηριότητα για να εκτελούν βασικές λειτουργίες όπως η αναπαραγωγή και ο μεταβολισμός.

Εδώ είναι μια κατανομή των καταλυτικών ρόλων του RNA και του DNA:

RNA ως καταλύτης:

* ριβοένζυμα: Τα μόρια RNA με καταλυτική δραστικότητα. Παραδείγματα περιλαμβάνουν:

* ριβοσωματικό RNA (rRNA): Καταλύει τον σχηματισμό δεσμών πεπτιδίου σε σύνθεση πρωτεϊνών.

* Μικρό πυρηνικό RNA (snRNA): Που εμπλέκεται στο συναρμολόγηση του προ-εικονικού RNA.

* Μικρό πυρηνικό RNA (snorna): Διαδικασίες ριβοσωμικού RNA.

* RNase P: Διασπά τους πρόδρομους tRNA.

DNA ως καταλύτης:

* dnazymes: Μόρια DNA με καταλυτική δραστικότητα. Ενώ είναι λιγότερο συνηθισμένα από τα ριβοένζυμα, τα dnazymes έχουν κατασκευαστεί για διάφορες εφαρμογές, όπως:

* Καταλυτικά ϋΝΑ απταμερή: Μπορεί να δεσμεύεται με συγκεκριμένους στόχους και να προκαλέσει συγκεκριμένες αντιδράσεις.

* Αισθητήρες με βάση το DNA: Μπορεί να ανιχνεύσει συγκεκριμένα μόρια ενεργοποιώντας μια καταλυτική απόκριση.

Συμπέρασμα:

Ενώ τόσο το RNA όσο και το DNA μπορούν να παρουσιάσουν καταλυτική δραστικότητα, το RNA πιστεύεται ότι έχει διαδραματίσει πιο σημαντικό ρόλο στην πρώιμη ζωή και εξακολουθεί να έχει ένα ευρύτερο φάσμα καταλυτικών λειτουργιών στα σύγχρονα κύτταρα. Η μεγαλύτερη ευελιξία και η χημική ποικιλομορφία του RNA καθιστούν το πιο κατάλληλο μόριο για τη δημιουργία διαφορετικών καταλυτικών δομών. Ωστόσο, το DNA διαθέτει επίσης καταλυτικό δυναμικό και οι ερευνητές διερευνούν τις δυνατότητές του για εφαρμογές σε διάφορους τομείς.