Γιατί το DNA είναι πιο σταθερό από το RNA σε αλκαλικό μέσο;
1. Η 2'-υδροξυλομάδα:
* RNA: Το RNA έχει μια υδροξυλική ομάδα (ΟΗ) που συνδέεται με τον άνθρακα 2 'της ζάχαρης ριβόζης. Αυτή η ομάδα υδροξυλίου καθιστά το RNA πιο ευαίσθητο σε υδρόλυση , μια διαδικασία όπου οι δεσμοί φωσφοδιεστέρας που συνδέουν τα νουκλεοτίδια χωρίζονται από το νερό. Σε αλκαλικές συνθήκες, αυτή η αντίδραση υδρόλυσης επιταχύνεται.
* DNA: Το DNA δεν διαθέτει αυτή την 2'-υδροξυλομάδα, έχοντας μόνο ένα άτομο υδρογόνου (Η) σε αυτή τη θέση στη ζάχαρη δεοξυριβούζης. Αυτό καθιστά το DNA σημαντικά πιο ανθεκτικό στην υδρόλυση σε αλκαλικά περιβάλλοντα.
2. Δομή βάσης και αποικοδόμηση:
* RNA: Η παρουσία ουρακίλη (U) στο RNA το καθιστά επιρρεπές σε deamination , όπου η ομάδα αμινο (-ΝΗ2) σε ουρακίλη μετατρέπεται σε ομάδα καρβονυλίου (C =O). Αυτό μετατρέπει την ουρακίλη σε κυτοσίνη (C), ενδεχομένως οδηγώντας σε μεταλλάξεις. Ενώ η αποαμίνωση μπορεί να συμβεί τόσο στο RNA όσο και στο DNA, είναι πιο διαδεδομένο στο RNA λόγω της παρουσίας ουρακίλη.
* DNA: Το DNA περιέχει θυμίνη (Τ) αντί για ουρακίλη. Η θυμίνη είναι λιγότερο επιρρεπής στην αποαμίνωση από την ουρακίλη, συμβάλλοντας στη μεγαλύτερη σταθερότητα του DNA.
3. Δευτερεύουσες δομές:
* RNA: Η μονοκίνητη φύση του RNA του επιτρέπει να σχηματίσει μια ποικιλία σύνθετων δευτερογενών δομών, συμπεριλαμβανομένων των βρόχων φουρκέτας, των βρόχων και των ψευδοκίνητων. Αυτές οι δομές μπορούν να είναι αρκετά εύθραυστες και μπορούν να διαταραχθούν από αλκαλικές καταστάσεις, συμβάλλοντας περαιτέρω στην αποικοδόμηση του RNA.
* DNA: Η διπλή δομή του DNA, με τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των συμπληρωματικών βάσεων, παρέχει μεγαλύτερη σταθερότητα και αντοχή στην αλκαλική διαταραχή.
Συνοπτικά:
Η παρουσία της 2'-υδροξυλομάδας, η εγγενή αστάθεια της ουρακίλης και οι πιο πολύπλοκες και εύθραυστες δευτερογενείς δομές καθιστούν το RNA πολύ πιο ευάλωτο στην υποβάθμιση σε αλκαλικές συνθήκες σε σύγκριση με το DNA.
