Γιατί η Ουρακίλη υπάρχει στο RNA και όχι στο DNA;

Το ουρακίλη (U) υπάρχει στο RNA, ενώ η θυμίνη (Τ) υπάρχει στο DNA. Αυτή η διαφορά είναι ένα βασικό χαρακτηριστικό που διακρίνει αυτά τα δύο νουκλεϊκά οξέα και οφείλεται σε συνδυασμό παραγόντων:

1. Χημική σταθερότητα:

* Η θυμίνη είναι πιο ανθεκτική στην αυθόρμητη αποαφινοποίηση. Η αποαφινοποίηση είναι μια διαδικασία όπου μια ομάδα αμίνης αφαιρείται από ένα μόριο. Η κυτοσίνη (C) μπορεί αυθόρμητα να απομακρύνει στην ουρακίλη. Εάν η ουρακίλη ήταν παρούσα στο DNA, θα ήταν δύσκολο να γίνει διάκριση μεταξύ ενός φυσικού U και ενός που προέρχεται από την αποαμίνωση του C. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε σφάλματα στην αντιγραφή του DNA.

* Η θυμίνη βοηθά στην επισκευή DNA. Η παρουσία θυμίνης στο DNA επιτρέπει σε έναν συγκεκριμένο μηχανισμό επισκευής να διακρίνει μεταξύ των γλυκοσυλαζών του C και U. DNA, των ενζύμων που απομακρύνουν τις κατεστραμμένες βάσεις, να αναγνωρίσουν την ουρακίλη στο DNA ως σφάλμα και να το αντικαταστήσουν με κυτοσίνη.

2. Εξελικτικές σκέψεις:

* Ουρρακίλη είναι πιθανώς η προγονική βάση. Το RNA πιστεύεται ότι έχει προηγηθεί DNA και η ουρακίλη μπορεί να ήταν η αρχική βάση πυριμιδίνης σε νουκλεϊνικά οξέα.

* Η θυμίνη εξελίχθηκε αργότερα. Με την πάροδο του χρόνου, η ανάγκη σταθερότητας και η ακριβής αντιγραφή του DNA οδήγησαν στην εξελικτική υποκατάσταση της θυμίνης για την ουρακίλη στο DNA.

3. Λειτουργικές διαφορές:

* Η ουρακίλη αλληλεπιδρά διαφορετικά με άλλα μόρια. Η παρουσία μιας ομάδας μεθυλίου στην θυμίνη σε σύγκριση με την ουρακίλη επηρεάζει τις αλληλεπιδράσεις σύνδεσης υδρογόνου με άλλα μόρια, ειδικά με αδενίνη κατά τη διάρκεια της αντιγραφής του DNA. Αυτή η λεπτή διαφορά συμβάλλει στη σταθερότητα και την ακρίβεια της αντιγραφής του DNA.

Συνοπτικά, ενώ η Ουρακίλη βρίσκεται στο RNA, η θυμίνη βρίσκεται στο DNA κυρίως για την αυξημένη σταθερότητά του και την ικανότητά του να αποτρέπει σφάλματα από την αυθόρμητη απομάκρυνση. Η παρουσία θυμίνης επιτρέπει πιο ακριβείς μηχανισμούς αναπαραγωγής και επισκευής DNA.