Inhoud
- DNA is stabieler
- DNA wordt gemakkelijker gerepareerd
- Informatie over DNA's wordt beter beschermd
- Dubbele strengen maken dubbele controle mogelijk
Met uitzondering van bepaalde virussen draagt DNA in plaats van RNA de erfelijke genetische code in al het biologische leven op aarde. DNA is veerkrachtiger en gemakkelijker te repareren dan RNA. Als gevolg hiervan dient DNA als een stabielere drager van de genetische informatie die essentieel is voor overleving en voortplanting.
DNA is stabieler
Zowel DNA als RNA bevatten de suikerribose, die in wezen een ring is van koolstofatomen omringd door zuurstof en waterstof. Maar terwijl RNA een complete ribosesuiker bevat, bevat DNA een ribosesuiker die één zuurstof- en één waterstofatoom heeft verloren. Leuk weetje: dit kleine verschil verklaart de verschillende namen die aan RNA en DNA zijn toegekend - ribonucleïnezuur versus deoxyribonucleïnezuur. De extra zuurstof- en waterstofatomen in RNA laten het gevoelig voor hydrolyse, een chemische reactie die het RNA-molecuul effectief in tweeën breekt. Onder normale cellulaire omstandigheden ondergaat RNA bijna 100 keer sneller hydrolyse dan DNA, waardoor DNA een stabieler molecuul is.
DNA wordt gemakkelijker gerepareerd
In zowel DNA als RNA ondergaat de base-cytosine vaak een spontane chemische reactie die bekend staat als "deamination". Het resultaat van deaminatie is dat cytosine verandert in uracil, een andere nucleïnezuurbasis. In RNA, dat zowel uracil- als cytosinebasen bevat, zijn natuurlijke uracilbasen en uracilbasen die het gevolg zijn van deaminering van cytosine niet te onderscheiden. Daarom kan de cel niet 'weten' of uracil er al dan niet moet zijn, waardoor het onmogelijk is om cytosinedeaminatie in RNA te repareren. DNA bevat echter thymine in plaats van uracil. De cel identificeert alle uracilbasen in DNA als het resultaat van cytosinedeaminatie en kan het DNA-molecuul repareren.
Informatie over DNA's wordt beter beschermd
De dubbelstrengige aard van DNA, in tegenstelling tot de enkelstrengige aard van RNA, draagt verder bij aan de voorkeur van DNA als genetisch materiaal. De dubbele helixstructuur van DNA plaatst basen in de structuur en beschermt de genetische informatie tegen chemische mutagenen, dat wil zeggen tegen chemicaliën die reageren met de basen, waardoor de genetische informatie mogelijk wordt gewijzigd. In enkelstrengs RNA daarentegen zijn de basen blootgesteld en kwetsbaarder voor reactie en afbraak.
Dubbele strengen maken dubbele controle mogelijk
Wanneer DNA wordt gerepliceerd, bevat het nieuwe dubbelstrengige DNA-molecuul één ouderstreng - die dient als sjabloon voor replicatie - en één dochterstreng van nieuw gesynthetiseerd DNA. Als er een base-mismatch is over de strengen, zoals vaak gebeurt na replicatie, kan de cel het juiste basenpaar uit de ouder-DNA-streng identificeren en dienovereenkomstig repareren.Als bijvoorbeeld op één nucleotidepositie de ouderstreng een thymine bevat en de dochterstreng een cytosine, "weet" de cel de mismatch te herstellen door de instructies in de ouderstreng te volgen. De cel zal daarom de dochterstrengen cytosine vervangen door een adenosine. Omdat RNA enkelstrengig is, kan het niet op deze manier worden gerepareerd.